鸡粪和猪粪生物发酵过程中抗生素抗性基因的动态变化

畜禽粪便是储存和传播抗生素抗性基因(ARGs)的主要载体.为明确鸡粪和猪粪堆肥过程中ARGs和MGEs相对丰度的变化及影响其消减的关键环境因子,探索减少畜禽粪便堆肥中ARGs含量并降低其污染风险的有效方法,采用实时荧光定量PCR技术和16S rRNA高通量测序技术,测定了鸡粪和猪粪好氧堆肥75 d的过程中,不同阶段10种ARGs和7种可移动遗传元件(MGEs)的丰度变化和细菌群落变化,分析了ARGs和MGEs与细菌群落的相关性和堆体理化性质(温度、含水率、 pH和DOC)变化对ARGs和MGEs丰度的影响.结果表明,猪粪(PM)中ARGs和MGEs丰度显著高于鸡粪(CM).堆肥结束后,两种堆肥中9种ARGs和5种MGEs的相对丰度均显著降低,其中CM中3种ARGs(tetM、tetT和aacA)和4种MGEs(ISEcp1、IS1216、IS613和tnp614)的去除率达到99%; PM中9种ARGs[tetB(P)、tetL、tetM、tetO、tetT、aacA、aadD、aphA3和sat4]及4种MGEs(ISEcp1、IS26、IS1216和tnp614)去除率均达到99%;而两种堆体中的tetG、intI1和IS6100相对丰度均呈增长趋势.厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)是堆肥中的主要细菌类群,相关性分析结果表明放线菌门和变形菌门(Proteobacteria)可能是tetG和intI1的潜在宿主,它们在堆肥后期丰度增加可能是导致这2种基因丰度增加的原因.冗余分析(RDA)表Tofacitinib化学结构明,含水率和pH是影响CM和PM堆肥过程中ARGs和MGEs相对丰度变化的关键环境因子,堆肥理化性质、细菌群落和MGEs共同驱动了ARGs的组成和丰度变化.堆肥可显著降低鸡粪和猪粪中ARGs的丰度Tamoxifenpathologic outcomes从而降低畜禽粪便在农业生产中ARGs扩散的风险;但仍有部分ARGs和MGEs高丰度残留,因此需进一步优化堆肥工艺,提高畜禽粪便的无害化处理效果,促进有机肥安全农用.