豬糞厭氧消化去除抗生素抗性基因研究方面取得進展

在發展中國家，畜禽養殖業仍廣泛和大量地使用抗生素，畜禽排泄物成為環境抗生素抗性基因的重要儲存庫。抗生素抗性基因能在不同的宿主間水平轉移的特徵，加劇了其對居民生活健康的威脅。越來越多的證據表明，長期使用糞肥會增加農業土壤抗生素抗性。因此，評估和發展糞肥處理工藝對降低抗生素抗性基因環境傳播風險至關重要。

厭氧消化和堆肥是目前用於處理畜禽排泄物的主要技術。其中厭氧消化不僅可以降解有機質、消滅病原微生物，還能產生清潔能源。近年來，畜禽糞污厭氧消化過程抗生素抗性基因的歸驅受到越來越多的關注。但是由於這些研究只針對某些少數抗性基因，厭氧消化過程抗性基因消除的要素和機理研究未能獲得統一的結論。

在國家自然科學基金和中國科學院知識創新工程等資助下，中科院城市環境研究所劉超翔研究團隊採用高通量熒光定量PCR全面解析豬糞厭氧消化過程近300種抗性基因的動態變化過程，重點解析了厭氧消化溫度和抗生素殘留對抗性基因去除的影響。研究同時採用擴增子高通量測序闡明厭氧消化過程微生物群落的變化規律。最後辯證分析了影響抗生素抗性基因去除的關鍵因素和抗性基因與微生物群落的關聯機制。

此項研究結果以Higher Temperatures Do Not Always Achieve Better Antibiotic Resistance Gene Removal in Anaerobic Digestion of Swine Manure為題發表在國際微生物學期刊Applied and Environmental Microbiology上，副研究員黃栩為第一作者和通訊作者，研究員劉超翔為共同通訊作者。

圖1 厭氧消化過程抗生素抗性基因和16S rRNA基因丰度變化。D，T和A分別代表天數，溫度和抗生素。

圖2 主要細菌屬和關鍵抗生素抗性基因的網路分析。

來源：中國科學院城市環境研究所

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