肉鸡屠宰微环境中葡萄球菌耐药基因组件SCCmec的时空迁移机制研究
批准号:
32102025
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王华伟
依托单位:
学科分类:
食品贮藏与保鲜
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王华伟
中文摘要
耐药性是评估肉源性葡萄球菌潜在致病性的重要指标。SCCmec作为葡萄球菌的典型移动基因组件,其在动物源环境中的分布已被广泛调查,然而SCCmec在特定环境中的转移规律鲜有关注和报道。申请人通过前期对鸡肉产品中葡萄球菌的污染调查,发现同来源鸡肉产品具有较高的葡萄球菌污染种类和污染水平相似性,肉鸡屠宰环境是产品葡萄球菌污染的主要直接来源。据此,本项目拟基于耐药基因组件SCCmec在葡萄球菌内的转移特征,对肉鸡屠宰环境中的SCCmec分布规律和转移机制进行研究。通过对关键肉鸡屠宰微环境的葡萄球菌进行分离鉴定,筛选SCCmec分子型和orfX下游的重复序列,应用多元生物信息分析和微环境模拟转移实验,分析验证肉鸡屠宰微环境中SCCmec的时空迁移机制,阐释SCCmec在特定环境中的进化和传播规律。通过本项目的实施,有助于揭示实际环境中耐药基因组件的转移机制,为食源性葡萄球菌耐药性的监控提供新思路。
英文摘要
Antibiotic resistance is an important index assessing the potential pathogenicity of meat-borne staphylococci. As a typical mobile genetic element in staphylococci, the disseminations of SCCmec in animal-origin environments have been extensively investigated, whereas, the transferring pattern of SCCmec specific environment is rarely concerned or reported. In our previous works, investigation of staphylococcal contamination in raw chicken meat products was performed, it showed that there is high similarity in staphylococcal species composition and cell number among same-sourced chicken meat products, which indicated that chicken slaughter environment is the main direct source causing staphylococci contamination for chicken meat products. In this program, based on the transferring characteristic of SCCmec in staphylococci, the dissemination pattern and transferring mechanism of SCCmec in chicken slaughter environments are studied. As for experiment design, staphylococci species are isolated and identified in chicken slaughter key microenvironments, molecular types of SCCmec and direct repeats in downstream of orfX are screened, with multi bioinformatics analysis and transferring experiment in simulated microenvironments, the time-space transferring mechanism of SCCmec in chicken slaughter microenvironments is observed, furthermore, the evolution and dissemination pattern of SCCmec in specific environments are revealed. With the implementation of this program, the transferring mechanism of antibiotic-resistant genetic element in practical environment is deeply discussed, which would provide a new insight for the surveillance of antibiotic resistance of food-borne staphylococci.
依据前期对生鲜鸡肉中葡萄球菌的污染调查结果以及针对食源性葡萄球菌的广泛研究,对比发现葡萄球菌的耐甲氧西林特性在近几十年呈现逐渐增加的趋势。本课题基于耐甲氧西林基因组件SCCmec的水平转移特征,以肉鸡屠宰车间为研究对象,深入调查耐甲氧西林葡萄球菌在肉鸡屠宰车间中的转移规律和耐药性形成的机制。通过对肉鸡屠宰车间中葡萄球菌的初步调查和致病性因子鉴定,建立葡萄球菌在车间不同工序中的消长规律和致病性特征标记;以S. aureus分子分型和SCCmec特征基因ccrAB/C为分析手段,通过阶段性调查,对耐甲氧西林葡萄球菌在车间不同工序中的转移规律和SCCmec同源性进行分析;对全基因组测序获得的SCCmec全长序列进行比对分析,揭示SCCmec在相关车间微环境中的跨菌株同源性。结果表明,活鸡泄殖腔、净膛工序和分割工序呈现较高的S. aureus污染率,且相关位点具有转移特征的肠毒素基因阳性率和耐苯唑西林阳性率显著高于其它位点,而CoNS在车间各个工序具有广泛的分布。耐甲氧西林葡萄球菌与采样阶段和采样位点的相关性分析表明,其污染分布于屠宰车间各个工序,推测其主要来源是活鸡泄殖腔,且气温对耐甲氧西林葡萄球菌的阳性率具有显著影响。对于MRSA而言,屠宰前区与中后区的ST型具有明显差异,而ccrAB的同源分析显示ccrA1B1主要集中于6月和7月采样中的车间前区和中区。SCCmec序列比对分析表明,来自不同采样月份和采样位点的部分S. aureus与S. epidermidis、S. aureus和M. sciuri具有高度同源的SCCmec序列和基因组成,上述菌株与初步调查结果中的甲氧西林敏感型菌株具有相同的分子型和致病性特征标记,这极大暗示SCCmec在净膛工序相关环境中发生的水平转移行为。上述结果表明,肉鸡屠宰车间特定环境为耐甲氧西林葡萄球菌的定殖和SCCmec的水平转移提供便利条件,特别是藏匿大量肉类基质的净膛工序和分割工序,为控制食源性葡萄球菌致病性的传播,应着重加强的相关加工环境中的卫生控制和清洗。
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