抗生物質感受性は重要な決定因子である:B.Subtilisは,堆肥化中に抗生物質耐性遺伝子を軽減するために,微生態学を再構成する

科学分野:

• 環境科学 環境科学
• 微生物学 微生物学とは
• 環境工学環境工学とは

背景:

• 抗生物質耐性遺伝子 (ARG) は,環境に対する重大な脅威となっている.
• エアロビック堆肥化は,ARGsを減らすための潜在的な方法です.
• 堆肥化中にARGの減少における免疫剤特性の役割は完全に理解されていません.

研究 の 目的:

• エアロビックコンポスティング中のARGダイナミクスに対する免疫剤抗生物質感受性の影響を調査する.
• 繊細で耐性のあるバチルス・サブティリス菌株が堆肥の効率と微生物コミュニティの構造に及ぼす影響を比較する.
• ARG制御の基礎となる生態学的メカニズムを解明する.

主な方法:

• エアロビックコンポスティングにおける敏感 (S) と抵抗性 (R) のバチルス・サブティリス菌株の系統的比較.
• 温度,成熟度指数,ARGの豊富さのモニタリング.
• シーケンシングを用いた微生物コミュニティの進化の分析.
• ARG宿主および移動性遺伝子要素 (MGE) の識別.
• 重要な影響因子を決定するために,部分最小二乗経路モデリング (PLS-PM) を用いる.

主要な成果:

• 繊細な菌株は,堆肥の効率を大幅に改善し,熱愛性の段階を延長し,成熟度を高めました.
• 耐性菌株はARGの総 abundanceを28.40%増加させ,最終的なARG負荷は敏感菌株の2.74倍に増加した.
• 敏感な菌株は,安定した,モジュール化された微生物ネットワークを促進し,ARGの拡散に対する遺伝子ファイアウォールとして機能しました.
• 耐性菌株は脆弱でハイパー接続されたネットワークを生み出し,水平遺伝子転送とARGの拡散を促進した.
• ARG宿主は,対照 (11) と耐性 (7) の治療と比較して,敏感株で有意に減少しました (2種に).
• PLS-PMは,感受性の高い菌株がMGEの影響を軽減し,ARGの減少における温度の役割を高めることを示した.

結論:

• 抗生物質に敏感な機能性菌株を採用することは,堆肥化中に環境抗生物質耐性リスクを軽減するための信頼できる戦略です.
• イノキュラントの感受性は,ARGの減少のための堆肥の有効性を決定する上で重要な役割を果たします.
• 生態学的メカニズムは,微生物ネットワークの安定性,ニッチの幅,そして移動性遺伝子要素の制御を含む.