堆肥污水污泥重塑土壤耐药性的连接性,并增强抗生素耐药性基因在田中的传播
Siti Asah Md Ali1, Shizuka Saito2, Masateru Nishiyama3
1The United Graduate School of Agricultural Sciences, Iwate University, 18-8, Ueda 3-chome, Morioka, Iwate, 020-8550, Japan; Food Safety and Quality Division, Ministry of Health Malaysia, Menara Prisma, Precint 3, 62675, Putrajaya, Malaysia.
堆肥污水污泥 (CSS) 的应用通过创建连接的土壤耐药性来增加大米土壤中的抗生素耐药性基因 (ARG). 将CSS与化学肥料相结合,可以部分降低这种风险,促进可持续的土壤管理.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 土壤科学 土壤科学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 堆肥污水污泥 (CSS) 提供农业效益,但可以传播抗生素耐药性基因 (ARG).
- CSS对土壤抗性动力学和微生物生态学的影响尚未完全理解.
- 米土壤是重要的农业生态系统,废物再利用需要仔细的环境评估.
研究的目的:
- 调查CSS施肥对土壤抗体组成和米土壤微生物生态的影响.
- 为了比较CSS,化学肥料 (CF) 和组合 (CSS + CF) 对ARG丰度和分布的影响.
- 阐明移动遗传元素和微生物群落在不同受精模式下的ARG传播中的作用.
主要方法:
- 实地实验使用三个受精治疗方法:CSS,CF和CSS + CF.
- 定量PCR (qPCR) 用于量化细菌16S rRNA,便指标 (大肠杆菌,肠球菌 spp. ),intI1,以及五个ARG (sul1,blaTEM,blaCTX-M 1,2 和 9 组).
- 网络分析以探索土壤抗体的相互联系及其与微生物群落的关系.
主要成果:
- 在2023年,CSS应用显著增加了intI1,sul1和blaTEM的丰度,而blaTEM将持续到2024年.
- 肠球菌 (Enterococcus spp.) 是一种细菌. 与intI1 (ρ = 0.37,p < 0.05) 显示出显著的正相关性.
- 网络分析显示,CSS培养了一个高度相互连接的抗体,其中sul1作为中央枢纽,而CF保持了稀疏的结构,CSS + CF显示了一个中间网络.
结论:
- 通过促进高度连接的土壤抵抗力,CSS肥料放大了ARG传播潜力.
- 与CF同时应用CSS部分破坏了这种连接,可能降低了ARG传播风险.
- 调查结果强调需要综合化肥料策略和ARG监测,以实现可持续的土壤管理和环境健康保护.
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