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助力有机肥安全利用:酸化处理加速猪粪中磺胺类抗生素及抗性基因去除

发布时间:2020-05-07 14:25:00
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  近日,我院植物营养与肥料研究团队在环境领域TOP期刊《Environmental Pollution》上发表了一项畜禽粪便抗生素和抗性基因削减新技术《Acidic conditions enhance the removal of sulfonamide antibiotics and antibiotic resistance determinants in swine manure》。该成果受国家自然科学基金面上项目资助,林辉副研究员为第一作者,马军伟研究员为通讯作者。
  畜禽粪便肥料化利用是循环农业的关键环节,也是种植业、养殖业有机协调发展的结合点。然而,由于抗生素在养殖业的大量使用及滥用,畜禽粪便变成了抗生素以及抗性基因(ARGs)的富集库。这些抗生素和ARGs伴随粪便进入农业生态系统和食物链,带来巨大的健康和生态风险。因此,寻求简单、低成本的技术手段从源头削减畜禽粪便中抗生素和ARGs具有重要意义。
  该研究报道了一项基于调酸处理的猪粪磺胺类抗生素和ARGs削减新技术,指出通过酸化处理将猪粪初始pH从中性(7.4)调节到酸性(5.4-4.8)可促进猪粪中所有残留磺胺类抗生素的降解,5天降解率从26-60.8%增加到75-86.0%,同时减少磺胺类ARGs富集,遏制磺胺耐药细菌和参与ARGs水平转移的整合酶IntI1基因的增殖。同时发现猪粪中厚壁菌门细菌与抗生素浓度显著负相关,而酸化处理显著促进厚壁菌门细菌增殖,推测酸化处理主要促进了磺胺类抗生素的微生物降解。作为一种简单、有效的粪便抗生素降解方法,该技术可以作为一种粪便前处理措施来减少磺胺类抗生素对粪便下游生物发酵反应(例如,堆肥和厌氧消化)的负面效应,也可以作为一种发酵后处理措施减少抗生素及耐药污染物的环境释放。
  原文链接:https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114439


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