豬糞分離的具有重金屬與抗生素協(xié)同抗性的質粒pMC2
指出重金屬和抗生素抗性的協(xié)同選擇機制主要是因為重金屬和抗生素的抗性機制的耦合作用,包括叉抗性(crossresistance)和協(xié)同抗性(coresistance).叉抗性是某種抗性基因編碼的酶或蛋白具有提高細胞耐受多種抑菌物質(如抗生素或重金屬)的能力,如多重藥劑外排泵(multi drug efflux pumps),其可以將毒性物質迅速排出細胞外.而協(xié)同抗性指的是具有兩種或多種抗性功能的基因相互鄰近并在一個移動基因元件上.如豬糞中分離的質粒pMC2,攜帶大環(huán)內脂、四環(huán)素等抗生素抗性基因和汞、鉻等重金屬抗性基因,具有很強的移動和結合能力總結了畜禽糞便中重金屬引起抗生素協(xié)同抗性的zui小濃度(Minimum coselective concentration,MCC),Cu和Zn的MCC值分別為11.79和22.75 mg · kg-1 DM,但作者也指出非常缺乏畜禽養(yǎng)殖廢水重金屬對抗生素抗性基因協(xié)同選擇的數(shù)據(jù).另外,養(yǎng)殖廢水復合污染的特性也增加了抗性基因研究的難度.4 畜禽養(yǎng)殖廢水處理工藝對抗性基因的消減 (Removal of antibiotic resistance genes during process of animal wastewater treatment) 4.1 常規(guī)生物處理工藝
厭氧消化是畜禽養(yǎng)殖場采用的廢水處理工藝.指出厭氧過程抑制細菌代謝,對抗性基因傳播具有抑制作用.指出ARGs去除與厭氧菌群結構具有相關性,主要表現(xiàn)在抗性基因的宿主菌群在厭氧環(huán)境中的變化.
針對厭氧消化處理養(yǎng)殖廢水抗性基因的變化,現(xiàn)場調研較多,參數(shù)優(yōu)化的研究較少,針對豬場廢水的研究較多,其他種類的養(yǎng)殖廢水研究較少,不同生物處理工藝抗性基因賦存特征詳見表 2.研究了不同規(guī)模豬場的廢水生物處理系統(tǒng)抗性基因去除效果,結果表明厭氧消化和好氧生物處理對tetA、tetW、sul1、sul2、blaTEM抗性基因平均去除率在33.3%~97.56%.考察了環(huán)境溫度下厭氧消化在不同季節(jié)的處理效果,夏季ermB、ermF、ermX的去除效果優(yōu)于冬季,夏季厭氧消化出水較豬場原廢水ermB、ermF、ermX和tetG平均降低1.2、0.8、0.7和1.1 log copies · mL-1,表明溫度是厭氧消化去除抗性基因的重要控制指標.針對溫度對厭氧消化抗性基因消減的影響,)指出高溫厭氧消化對四環(huán)素類抗性基因tetA、tetO、tetW、tetX有顯著去除,它們的去除符合一級反應動力學模型,而tetL只存在于革蘭氏陰性菌,厭氧處理對其去除效果不明顯,而在好氧高溫處理(55 ℃)過程中tetL豐度表現(xiàn)出線性降低趨勢.比較了高溫和中溫厭氧消化對牛糞中耐藥菌的影響,結果表明高溫可全部消滅多重耐藥菌(抗*、*、*、*、*等),而中溫發(fā)酵只可以去除多重耐藥菌1~2 log cfu · mL-1.養(yǎng)殖場污水處理設備 養(yǎng)殖場污水處理設備