肖祖飞:制药污泥的堆肥化对抗生素降解及ARGs转移的影响机制研究论文

肖祖飞:制药污泥的堆肥化对抗生素降解及ARGs转移的影响机制研究论文

本文主要研究内容

作者肖祖飞(2019)在《制药污泥的堆肥化对抗生素降解及ARGs转移的影响机制研究》一文中研究指出:中国是世界上最大的抗生素生产国和消费国。随着制药行业的发展,产生了大量的制药污泥,若处置不当,容易引发抗生素(antibiotic)和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes简称ARGs)的富集,对环境和人类健康造成潜在威胁。另一方面,人们对绿色产品的需求,特别是对有机蔬菜的需求一直在快速增长。然而,有机生产过程中引入更多的ARGs和抗生素抗性菌(antibiotic resistance bacteria简称ARB)的风险往往被忽视。本研究以青霉素制药污泥堆肥化为基础研究,同时进一步研究了施用不同污泥肥料对土壤及作物根和叶表中ARGs多样性和丰度的影响,为青霉素制药污泥资源化利用提供理论基础。主要研究结果概括如下:(1)以制药污泥为研究对象,采用葡萄糖、蔗糖、玉米秸秆粉及其混合物作为外加碳源和添加竹炭,研究不同类型的外加碳源及竹炭对堆肥系统一次发酵周期内温度、有机质等理化参数变化及青霉素的降解情况的影响。结果表明,堆体中有机质含量与外加碳源的量呈正比,堆体中有机质的质量分数随堆肥时间不断下降且趋于稳定。温度是青霉素降解的主要影响因素。外加碳源增加了堆体溶解性有机质质量分数,生物可利用碳源的增加促进了堆肥过程中微生物的转化作用,并有助于提高堆肥过程温度。在堆肥周期内外加碳源可以提高青霉素的降解速率(15 d内对照组青霉素降解率为94.44%,其他组均大于95%),且外加蔗糖与玉米秸秆粉的混合碳源处理组青霉素降解速率最快(15 d内降解率可达到99.08%)。堆肥过程中升温阶段(中温阶段和高温阶段)青霉素含量与温度呈负相关(P<0.01),与溶解性有机碳呈正相关(P<0.01)。15d内所有处理组青霉素降解率均可以达到90%以上,同时筛选出污泥肥料为T1-2、T2-2、T3-1。(2)基于实时荧光定量PCR的方法,对堆肥过程中各阶段堆肥样品中β-内酰胺类抗性基因(bla-CTX-M-1、bla-CMY、bla-OXA-23、bla-TEM、bla-NDM-1和blaCEP-02基因)进行定性和绝对定量,初步探讨制药污泥堆肥过程中β-内酰胺类抗性基因(bla-CTX-M-1、bla-CMY、bla-OXA-23、bla-TEM、bla-NDM-1和blaCEP-02基因)的数量变化。研究发现,高温好氧堆肥对β-内酰胺类抗性基因(bla-TEM、bla-NDM-1和blaCEP-02基因)数量有一定的消减作用,但是对于堆肥过程中ARGs的多样性和堆肥条件的控制仍需进一步研究。(3)通过室内盆栽实验研究了施用污泥肥料对青菜非根际土、根际土以及作物根和叶表面ARGs的影响。实验结果表明,污泥肥料能够增加非根际土、根际土、根和青菜(苏州青)叶际的ARGs丰度和多样性。Veen分析发现污泥肥料、非根际土、根际土、根和叶际样品中特有和共有的ARGs,说明污泥肥料施用后的土壤是叶际的ARGs的一个主要来源。对不同处理的非根际土、根际土、根和叶际共有操作分类单元(OTUs)与其携带的ARGs进行采用Mantel test和Procrustes test的分析,说明共有的OTUs对叶际的ARGs的组成有显著的影响。综合分析,可以推断出污泥肥料中的ARGs可以以微生物为媒介,通过土壤-植物体系进行扩散,最终转移到植物叶际,而在这一过程中根发挥着桥梁纽带的作用。

Abstract

zhong guo shi shi jie shang zui da de kang sheng su sheng chan guo he xiao fei guo 。sui zhao zhi yao hang ye de fa zhan ,chan sheng le da liang de zhi yao wu ni ,re chu zhi bu dang ,rong yi yin fa kang sheng su (antibiotic)he kang sheng su kang xing ji yin (antibiotic resistance genesjian chen ARGs)de fu ji ,dui huan jing he ren lei jian kang zao cheng qian zai wei xie 。ling yi fang mian ,ren men dui lu se chan pin de xu qiu ,te bie shi dui you ji shu cai de xu qiu yi zhi zai kuai su zeng chang 。ran er ,you ji sheng chan guo cheng zhong yin ru geng duo de ARGshe kang sheng su kang xing jun (antibiotic resistance bacteriajian chen ARB)de feng xian wang wang bei hu shi 。ben yan jiu yi qing mei su zhi yao wu ni dui fei hua wei ji chu yan jiu ,tong shi jin yi bu yan jiu le shi yong bu tong wu ni fei liao dui tu rang ji zuo wu gen he xie biao zhong ARGsduo yang xing he feng du de ying xiang ,wei qing mei su zhi yao wu ni zi yuan hua li yong di gong li lun ji chu 。zhu yao yan jiu jie guo gai gua ru xia :(1)yi zhi yao wu ni wei yan jiu dui xiang ,cai yong pu tao tang 、zhe tang 、yu mi jie gan fen ji ji hun ge wu zuo wei wai jia tan yuan he tian jia zhu tan ,yan jiu bu tong lei xing de wai jia tan yuan ji zhu tan dui dui fei ji tong yi ci fa jiao zhou ji nei wen du 、you ji zhi deng li hua can shu bian hua ji qing mei su de jiang jie qing kuang de ying xiang 。jie guo biao ming ,dui ti zhong you ji zhi han liang yu wai jia tan yuan de liang cheng zheng bi ,dui ti zhong you ji zhi de zhi liang fen shu sui dui fei shi jian bu duan xia jiang ju qu yu wen ding 。wen du shi qing mei su jiang jie de zhu yao ying xiang yin su 。wai jia tan yuan zeng jia le dui ti rong jie xing you ji zhi zhi liang fen shu ,sheng wu ke li yong tan yuan de zeng jia cu jin le dui fei guo cheng zhong wei sheng wu de zhuai hua zuo yong ,bing you zhu yu di gao dui fei guo cheng wen du 。zai dui fei zhou ji nei wai jia tan yuan ke yi di gao qing mei su de jiang jie su lv (15 dnei dui zhao zu qing mei su jiang jie lv wei 94.44%,ji ta zu jun da yu 95%),ju wai jia zhe tang yu yu mi jie gan fen de hun ge tan yuan chu li zu qing mei su jiang jie su lv zui kuai (15 dnei jiang jie lv ke da dao 99.08%)。dui fei guo cheng zhong sheng wen jie duan (zhong wen jie duan he gao wen jie duan )qing mei su han liang yu wen du cheng fu xiang guan (P<0.01),yu rong jie xing you ji tan cheng zheng xiang guan (P<0.01)。15dnei suo you chu li zu qing mei su jiang jie lv jun ke yi da dao 90%yi shang ,tong shi shai shua chu wu ni fei liao wei T1-2、T2-2、T3-1。(2)ji yu shi shi ying guang ding liang PCRde fang fa ,dui dui fei guo cheng zhong ge jie duan dui fei yang pin zhong β-nei xian an lei kang xing ji yin (bla-CTX-M-1、bla-CMY、bla-OXA-23、bla-TEM、bla-NDM-1he blaCEP-02ji yin )jin hang ding xing he jue dui ding liang ,chu bu tan tao zhi yao wu ni dui fei guo cheng zhong β-nei xian an lei kang xing ji yin (bla-CTX-M-1、bla-CMY、bla-OXA-23、bla-TEM、bla-NDM-1he blaCEP-02ji yin )de shu liang bian hua 。yan jiu fa xian ,gao wen hao yang dui fei dui β-nei xian an lei kang xing ji yin (bla-TEM、bla-NDM-1he blaCEP-02ji yin )shu liang you yi ding de xiao jian zuo yong ,dan shi dui yu dui fei guo cheng zhong ARGsde duo yang xing he dui fei tiao jian de kong zhi reng xu jin yi bu yan jiu 。(3)tong guo shi nei pen zai shi yan yan jiu le shi yong wu ni fei liao dui qing cai fei gen ji tu 、gen ji tu yi ji zuo wu gen he xie biao mian ARGsde ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,wu ni fei liao neng gou zeng jia fei gen ji tu 、gen ji tu 、gen he qing cai (su zhou qing )xie ji de ARGsfeng du he duo yang xing 。Veenfen xi fa xian wu ni fei liao 、fei gen ji tu 、gen ji tu 、gen he xie ji yang pin zhong te you he gong you de ARGs,shui ming wu ni fei liao shi yong hou de tu rang shi xie ji de ARGsde yi ge zhu yao lai yuan 。dui bu tong chu li de fei gen ji tu 、gen ji tu 、gen he xie ji gong you cao zuo fen lei chan yuan (OTUs)yu ji xie dai de ARGsjin hang cai yong Mantel testhe Procrustes testde fen xi ,shui ming gong you de OTUsdui xie ji de ARGsde zu cheng you xian zhe de ying xiang 。zeng ge fen xi ,ke yi tui duan chu wu ni fei liao zhong de ARGske yi yi wei sheng wu wei mei jie ,tong guo tu rang -zhi wu ti ji jin hang kuo san ,zui zhong zhuai yi dao zhi wu xie ji ,er zai zhe yi guo cheng zhong gen fa hui zhao qiao liang niu dai de zuo yong 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自苏州科技大学的肖祖飞,发表于刊物苏州科技大学2019-09-18论文,是一篇关于制药污泥论文,堆肥论文,抗生素抗性基因论文,微生物群落结构论文,扩散论文,苏州科技大学2019-09-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自苏州科技大学2019-09-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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