底物类型对厌氧消化过程中胞内外抗生素抗性基因归趋的影响研究

作     者：李萍 卢铁东 辛苑 于雯超 魏源送 张俊亚 申佩弘 LI Ping;LU Tiedong;XIN Yuan;YU Wenchao;WEI Yuansong;ZHANG Junya;SHEN Peihong

作者机构：中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室北京100085 广西大学生命科学与技术学院南宁530005 广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530005 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2021年第41卷第6期

页      面：2079-2091页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2018YFD1100603,2019YFC1906502,2016YFD0501405) 国家自然科学基金项目(No.A131300051,5180080523) 

主　　题：厌氧消化 底物类型 胞内抗性基因 胞外抗性基因 微生物群落 

摘      要：厌氧消化(anaerobic digestion,AD)是畜禽粪污和剩余污泥重要的处理处置方式,其在能源回收和消减抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)中具有重要的应用前景.底物类型及预处理是影响厌氧消化过程的重要因素,其对ARGs归趋特征的影响尚不明确.本研究针对猪粪、鸡粪和剩余污泥3种典型的环境ARGs源为研究对象,明确不同底物类型对厌氧消化中ARGs归趋的影响特征,结合胞内ARGs(Intracellular ARGs,iARGs)和胞外ARGs(Extracellular ARGs,eARGs)及其微生物群落结构演替的差异,探讨不同底物类型在厌氧消化过程中ARGs的响应特征.结果表明,底物类型对厌氧消化过程中的胞内外ARGs的变化具有显著的影响.高压蒸汽灭菌(120℃,30 min)预处理底物对厌氧消化结束时的总累积甲烷产气量没有显著的提高,鸡粪组中出现产气抑制的现象,这与之前的研究一致.不同底物类型样品中DNA浓度与DNA中16S rRNA基因的丰度之间存在显著相关性(R^(2)=0.663,p0.05).底物中微生物对厌氧消化中iARGs和eARGs的转归贡献率较小,剩余污泥中的eARG在总ARGs中的比例最高(5.47%).在不同底物类型中iARG和eARGs的变化均显著不同.