養牛場專業廢水處理設備方案畜禽養殖廢水還田利用一定時間內會顯著提高土壤中抗性基因豐度.對北京某豬場周邊土壤四環素抗性基因進行了定量檢測,發現豐度較高的四環素類抗性基因為tetB/P、tetT、tetM、tetO和tetW,其基因拷貝數范圍在106~108 copies · g-1 DM,并認為tet抗性基因存在由畜禽養殖向土壤的轉移.的研究發現,豬場廢水農田利用后土壤中抗性基因tetQ、tetZ和整合子intI1、intI2分別提高了500、9和6、123倍.的研究發現,施用豬場厭氧消化液的土壤中四環素類抗性基因豐度為105~108 copies · g-1,顯著高于未施用豬場廢水的土壤,而作物類型對抗性基因的豐度影響較小.)研究了抗性基因沿土壤深度的變化,結果表明tetO、tetW、tetM、tetA豐度沿土壤深度在0~80 cm逐漸降低.)發現,飼料中添加*顯著影響豬糞還田后土壤中sul抗性基因的變化,添加磺胺處理組在第60 dsul1抗性基因豐度降低至10-3 copies/16S rRNA、而sul2升高至10-1 copies/16S rRNA,飼料未添加*處理組sul1和sul2均呈現降低趨勢,豐度分別為10-6和10-5 copies/16S rRNA研究了施用豬糞的玉米根際土壤與非根際土壤微生物群落變化,結果表明根際土壤sul1和sul2抗性基因略低于非根際土壤,可能與根際環境*降解速度快有關,而sul基因常與質粒結合,根際土壤是質粒發生結合轉移的熱點區域.考察了土壤類型對抗性基因的影響,發現壤土中sul2基因豐度高于砂土.)采用宏基因組文庫研究了土壤中不可培養細菌攜帶的抗性基因,結果表明豬糞還田的土壤攜帶四環素類、*、氨基糖胺類、*類抗性基因.同未施用畜禽糞便的土壤相比,發現施用豬糞的土壤中大環內脂類抗性基因(ermA、ermB、ermF等)和質粒(IncQ、IncW)豐度有提高.發現攜帶多重抗性的質粒IncP-1ε在糞便施用后的土壤中擴散.
6 結語與展望
盡管近年來畜禽養殖廢水處理與利用過程抗性基因已開展了一定的研究,但現有研究較多采用現場調研方式,對抗性基因的轉歸機制和去除研究不足,缺乏畜禽養殖廢水生物處理與農田利用全過程中抗性基因的系統性研究,難以提出抗性基因減控的有效策略.因此,本文提出如下研究展望:
1)已有研究大多針對畜禽養殖廢水生物處理和農田利用過程中四環素類與磺胺類抗性基因的分布規律,但有關β內酰胺類、喹諾酮類抗性基因及其耐藥菌的研究較為缺乏,而后者抗生素多用于人類疾病治療,建議今后加強這方面的研究.
2)畜禽養殖廢水抗性基因的消減機制尚不明確.現有畜禽養殖廢水中抗性基因消減規律的研究不多,對抗性基因消減規律的解析不足.已有研究主要考察生物處理對抗性基因豐度消減的影響,較少關注功能菌群、工藝操作參數、環境參數與耐藥菌群結構(抗性基因宿主細菌)的相互關系.
3)不同畜禽養殖廢水和土壤類型、抗性基因類型對養殖廢水農田利用抗性基因的傳播規律不可一概而論,缺乏系統性的機制研究.需要從畜禽養殖廢水生物處理和農田利用全過程對耐藥菌、抗性基因轉歸和控制措施進行系統研究和綜合評價.
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