氨氮对牛粪厌氧消化中四环素类抗性基因丰度及其驱动因子的影响

2023-06-21 07:55:32王秀君朱文博朱天娇张秋萍庞小可许继飞
农业环境科学学报 2023年5期

王秀君,朱文博,朱天娇,张秋萍,庞小可,许继飞*

(1.内蒙古大学生态与环境学院,呼和浩特 010021;2.内蒙古自治区环境污染控制与废物资源化重点实验室,呼和浩特 010021;3.山西师范大学生命科学学院,太原 030031;4.南开大学环境科学与工程学院,天津 300350)

畜禽粪便作为抗生素抗性基因(Antibiotic resis⁃tance genes,ARGs)的储存池已成为当下的研究热点[1]。四 环 素类ARGs(Tetracycline resistance genes,TRGs)在畜禽粪便中频频检出,为粪源ARGs 的主要门类[2-3]。同时,畜禽粪便也是一种应用价值高且常见的农业有机肥料[4]。由此,粪源ARGs 可能会随着畜禽粪便应用和养殖废水排放进入土壤、水体等自然环境,并经食物链传递等途径进入植物、动物体中,进而对生态环境和人体健康造成潜在威胁。

厌氧消化是粪便资源化的常用方式之一,可对粪源ARGs 在环境中的传播和扩散起控制作用[5]。作为消化基质,畜禽粪便的理化性质将影响厌氧消化对粪源ARGs 的作用效果,其中,氨氮可为ARGs 宿主微生物提供氮源,也可作为厌氧消化系统的缓冲剂,增强消化系统稳定性,然而,氨氮浓度高会抑制微生物的生命活动,进而导致消化失败[6]。朱文博等[7]的研究表明氨氮浓度对厌氧消化中粪源ARGs 的相对丰度变化有显著影响。Zhang 等[8]的研究发现猪粪中的ARGs经中温厌氧消化后的总相对丰度随粪便中氨氮浓度的升高而升高,且ARGs 发生水平基因转移的概率也随之增加。对于养殖场中的畜禽粪便,其氨氮浓度可能会随着养殖单元、养殖规模和清粪方式的不同而有差异。美英等[9]研究发现从产奶牛舍和待产牛舍收集的粪便中氨氮浓度高于其他养殖单元,且大规模养殖场的氨氮浓度高于中小规模养殖场。……

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