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温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因及其潜在宿主的影响

阮敏 吴希锴 杨朝晖 黄兢 黄忠良 李辉 吴子剑 张轩 覃晓莉 张燕茹

阮敏, 吴希锴, 杨朝晖, 黄兢, 黄忠良, 李辉, 吴子剑, 张轩, 覃晓莉, 张燕茹. 温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因及其潜在宿主的影响[J]. 环境工程, 2023, 41(5): 75-83. doi: 10.13205/j.hjgc.202305011
引用本文: 阮敏, 吴希锴, 杨朝晖, 黄兢, 黄忠良, 李辉, 吴子剑, 张轩, 覃晓莉, 张燕茹. 温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因及其潜在宿主的影响[J]. 环境工程, 2023, 41(5): 75-83. doi: 10.13205/j.hjgc.202305011
RUAN Min, WU Xikai, YANG Zhaohui, HUANG Jing, HUANG Zhongliang, LI Hui, WU Zijian, ZHANG Xuan, QIN Xiaoli, ZHANG Yanru. EFFECTS OF TEMPERATURE ON ABUNDANCE AND POTENTIAL HOST OF ARGs DURING SLUDGE COMPOSTING[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(5): 75-83. doi: 10.13205/j.hjgc.202305011
Citation: RUAN Min, WU Xikai, YANG Zhaohui, HUANG Jing, HUANG Zhongliang, LI Hui, WU Zijian, ZHANG Xuan, QIN Xiaoli, ZHANG Yanru. EFFECTS OF TEMPERATURE ON ABUNDANCE AND POTENTIAL HOST OF ARGs DURING SLUDGE COMPOSTING[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(5): 75-83. doi: 10.13205/j.hjgc.202305011

温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因及其潜在宿主的影响

doi: 10.13205/j.hjgc.202305011
基金项目: 

长沙市科技计划国际合作项目(kq1907082)

湖南省林业杰青项目(XLK202108-3)

湖南省科技计划项目(2021SK2040,2019JJ50665)

湖南省科技创新计划(2021RC2100)

国家自然科学基金青年项目(51808216)

详细信息
    作者简介:

    阮敏(1979-),女,讲师,主要研究方向为固体废弃物资源化利用。maggie_rm@163.com

    通讯作者:

    张燕茹(1993-),女,助理研究员,主要研究方向为固体废弃物资源化利用。zhangyanru@hnlky.cn

EFFECTS OF TEMPERATURE ON ABUNDANCE AND POTENTIAL HOST OF ARGs DURING SLUDGE COMPOSTING

  • 摘要: 为探究污泥堆肥高温期起始温度(约50 ℃)和最高温度(约70 ℃)这2个关键温度节点对抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的影响,利用实时温度补偿反应器设置3种温度条件(R1—室温;R2—50 ℃和R3—70 ℃),分析ARGs和可移动基因元件(mobile genetic elements, MGEs)的变化规律及其潜在宿主微生物。结果表明:在高温期,3种温度条件均可降低目标ARGs和MGEs的相对丰度,其中sul2、tetG、aphA1和IntI1对温度变化具有极度敏感性且丰度变化趋势相似;而对tetM、mefA、sul1和Tn916的削减效果存在显著差异。在冷却和腐熟期,R2和R3均可抑制sul1、sul2、tetG和IntI1丰度的回升。在细菌群落结构方面,R2和R3在高温期提高了厚壁菌门的相对丰度,在腐熟期削减了放线菌门和变形菌门的相对丰度。共现性网络分析表明,变形菌门、厚壁菌门和放线菌门是目标ARGs和MGEs的主要潜在宿主。由IntI1引起的水平基因转移可能是sul1、sul2和tetG相对丰度在堆肥后期回升的原因。该研究可为探究ARGs在不同污泥堆肥温度下的变化机制提供参考。
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  • 收稿日期:  2022-02-11

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