抗生素耐药性基因和细菌病原体在不同温度的静态堆肥中风险水平和去除性能
Yan Yang1, Jiani Wang1, Jie Yin1
1Beijing Key Laboratory of Farmland Soil Pollution Prevention and Remediation, College of Resources and Environmental Science, China Agricultural University, Beijing 100193, China.
Bioresource technology
|September 5, 2024
概括
增加堆肥温度显著减少抗生素耐药性基因,金属耐药性基因和细菌病原体. 较高的温度通过影响细菌群体和从牲畜中去除有害元素来提高土壤安全.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 土壤科学 土壤科学
背景情况:
- 温度对抗性基因在介质性静态堆肥 (<50°C) 期间的影响尚不清楚.
- 牲畜便堆肥是营养回收的常见做法,但它可以容纳抗生素耐药性基因 (ARG) 和病原体.
研究的目的:
- 调查不同温度梯度 (20-50°C) 对降低ARG,金属耐药基因 (MRG) 和牲畜便堆肥过程中的细菌病原体的影响.
- 了解温度如何影响细菌社区结构和组装过程.
主要方法:
- 牲畜便在控制的温度梯度下堆肥,温度梯度从20°C到50°C不等.
- 对风险等级I的ARG,MRG和细菌病原体的量化在不同的温度水平上进行.
- 使用分子技术分析了细菌群体的组成和组装过程.
主要成果:
- 随着温度从20°C上升到50°C,观察到ARG (3-66%),MRG (-50%至76%) 和细菌病原体 (72-91%) 的减少率显著增加.
- 细菌群体的脆弱性增加了,随着温度的上升,组装过程从确定性转向随机性.
- 较高的温度与携带移动遗传元素的可热性宿主的加速去除有关,可能是通过对有机酸含量的影响.
结论:
- 将堆肥温度提高到中性范围的高端 (高达50°C) 对于最大限度地减少家畜中的ARG,MRG和病原体至关重要.
- 在肥料回收过程中优化温度对于改善土壤安全和减轻抗菌素耐药性的传播至关重要.
