成都生物所在厭氧發(fā)酵處理抗性基因及病原菌的研究中獲進(jìn)展
作者:林強(qiáng)
時(shí)間:2022-06-30
抗生素抗性基因和人畜病原菌廣泛存在于畜禽糞便中,對(duì)環(huán)境及人類健康造成巨大的威脅。厭氧發(fā)酵是處理畜禽糞便污染的重要途徑,因此,研究抗性基因和病原菌在厭氧發(fā)酵過(guò)程中的活性和動(dòng)態(tài),能夠指導(dǎo)研發(fā)畜禽糞便厭氧發(fā)酵污染物處理技術(shù)。
中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所李香真研究員課題組林強(qiáng)博士等研究人員對(duì)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中抗生素抗性基因和人畜病原菌的活性和動(dòng)態(tài)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。研究者在豬糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣系統(tǒng)中,利用簡(jiǎn)單的有機(jī)底物(如蘋果殘?jiān)凸牵?/span>16S rRNA, 16S DNA擴(kuò)增子測(cè)序和宏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)中抗生素抗性基因,抗重金屬或殺菌劑基因,整合子整合酶基因,人畜病原菌和毒力因子等的活性和動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)酵底物的復(fù)雜性對(duì)生素抗性基因和人畜病原菌的活性,動(dòng)態(tài)和互作有巨大影響,但是多重抗藥性基因,四環(huán)素抗性基因,氨基糖苷類抗生素抗性基因,利福霉素抗性基因,金屬銅、砷抗性基因,整合酶基因intI1,病原性大腸桿菌,Streptococcus gallolyticus 和 Clostridium perfringens在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中都具有較高的活性。較低的底物復(fù)雜性有利于減少抗性基因表達(dá)的數(shù)量,減弱這些污染物之間的互作。
本研究第一次揭示了通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵底物復(fù)雜度來(lái)影響抗性基因和病原菌的活性和互作。該研究成果對(duì)于厭氧發(fā)酵中污染物的有效處理具有重要指導(dǎo)意義。研究結(jié)果發(fā)表于國(guó)際主流期刊Journal of Hazardous Materials (2022)。
示意圖