在MFC驱动的芬顿系统中使用2-甲硫酸盐减少ARG和移动遗传元件
Weiye Wang1,2, Jian Wei1,2, Zhuang Guo1,2
1State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China.
将2-甲硫酸盐 (BES) 添加到微生物燃料电池-芬顿 (MFC-Fenton) 系统中,可显著降低过量脱水污泥中的抗生素耐药性基因 (ARG). 这种由BES增强的生物电化学方法为污泥处理和ARG缓解提供了有前途的方法.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 过剩的脱水污泥 (ES) 的无氧堆肥可以通过MFC-Fenton系统来增强.
- 使用MFC-Fenton系统治疗ES的抗生素耐药性基因 (ARG) 概况尚不清楚.
- 像2-甲硫酸盐 (BES) 这样的甲抑制剂对MFC-Fenton治疗ES中的ARG的影响尚未被探索.
研究的目的:
- 研究BES和生物电化学过程对ES中的ARG和移动遗传元素 (MGE) 丰度的影响.
- 为了阐明MFC-Fenton系统中的ARG减弱机制.
- 确定微生物群落转移在ARG减少中的作用.
主要方法:
- 使用MFC-Fenton系统处理多余的脱水污泥,使用不同度的BES (甲抑制剂).
- 使用元基因组分析量化ARG和MGE的丰度.
- 分析微生物群落组成及其与ARG概况的相关性.
主要成果:
- 在MFC-Fenton系统中,BES补充剂显著促进了ARG降低ES,特别是在更高度 (0.4-0.5g BES/g VSS) 的情况下.
- 特定的ARG,包括化物载体和排泄蛋白,随着BES水平的增加而下降.
- 微生物群落组成的变化,特别是Actinobacteria和Firmicutes的变化,与ARG变异有很强的相关性,占ARG总变化的52.8%.
结论:
- 在MFC-Fenton系统中,BES与生物电生成协同作用,有效地减少过量脱水污泥中的ARG丰度.
- 生物电化学辅助和BES对于改变ARG组成至关重要,微生物社区的转变起着重要作用.
- 这项研究表明,污泥处理的有希望的策略可以缓解抗生素耐药性的传播.
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