沙门氏菌(Salmonella)是一种典型的食源性致病菌,其污染对国民健康构成了严重的威胁。随着抗生素的广泛使用,沙门氏菌的耐药性也日益严重,其在食品生产链的各个环节都可能存在,并通过食品对人类健康造成严重的危害。耐药沙门氏菌在食品链的分布情况与传播机制已经成为当前研究热点,亟需开展不同食品链环节的沙门氏菌耐药性相关研究。本论文以肉类食品在养殖、屠宰和零售三个食品链环节的181株沙门氏菌为研究对象,研究食源性沙门氏菌耐药性的空间分布,并基于代谢组学分析耐药性与代谢特征之间的关系,为耐药机制研究和干预防控提供新的思路与方法,主要内容如下:1.研究肉类食品中沙门氏菌耐药性的空间分布特征。通过食品链各环节样品采集发现,养殖环节沙门氏菌污染最为严重(74.18%),且血清型相对单一。零售环节污染率为16.68%,但血清型种类丰富;屠宰环节污染则相对较低(7.14%)。所有分离菌株对环丙沙星、左氧氟沙星和甲氧苄氨嘧啶/磺胺甲噁唑均呈现耐药性。养殖环节中对10~15种抗生素耐药的沙门氏菌占56.72%,对超过15种抗生素耐药的沙门氏菌占20.90%;零售环节对5~10种抗生素耐药的沙门氏菌占比最多。不同来源的沙门氏菌,耐药程度也不同。猪源沙门氏菌整体的耐药情况要显著高于鸡源沙门氏菌,且多重耐药性也更为严重,耐10~15种抗生素的菌株占57.28%,耐15种以上抗生素的则达到25.24%。2.研究不同血清型和不同来源的沙门氏菌耐药谱与代谢轮廓相关性。首先,针对耐药沙门氏菌建立了基于气相色谱-飞行时间质谱联用技术(Gas Chromatography-Time of Flight Mass Spectrometry,GC-TOFMS)的代谢组学前处理方法,与常规方法相比,代谢物质可数量增加30%~40%,且耐药相关代谢物丰度提升25%。代谢组学结果表明,不同血清型和不同来源的沙门氏菌的代谢特征存较大的差异。对呋喃妥因、头孢吡肟和头孢曲松耐药和敏感的菌株代谢特征差异较大,对阿米卡星和美罗培南耐药和敏感的菌株代谢特征差异则相对较小。此外发现,随着耐药程度变化的增加,其代谢特征的变化也更加明显。3.研究了沙门氏菌代谢通路与头孢类抗生素耐药性的关联性。针对目前临床常用的头孢类抗生素,选择同一来源(猪源)、同一血清型(德比)的沙门氏菌,进行了代谢组与转录组分析,结果表明沙门氏菌头孢类抗生素耐药性与菌体代谢特征存在一定的关联性。根据统计学分析,确定了30种具有显著性差异的代谢物质,包括6-磷酸葡萄糖酸、谷胱甘肽、柠檬酸等。代谢通路富集结果发现头孢类抗生素耐药性特征与赖氨酸代谢、硫代谢、谷胱甘肽代谢、半胱氨酸及蛋氨酸代谢和磷酸戊糖代谢5条代谢通路相关。通过转录组学对差异表达基因进行富集,验证了代谢组学结果,发现戊糖磷酸途径和硫代谢途径与头孢类抗生素耐药表型具有关联性,谷胱甘肽合成与能量代谢或是耐药性产生的主要原因。