01??轉(zhuǎn)錄組項(xiàng)目文章 | 中國海洋大學(xué)在抗生素消減技術(shù)研究領(lǐng)域取得系列創(chuàng)新成果

中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院汝少國教授帶領(lǐng)環(huán)境健康和生態(tài)工程研究團(tuán)隊(duì)在Water Research、Journal of Hazardous Materials、Bioresource Technology等環(huán)境科學(xué)與工程Top期刊上發(fā)表了系列抗生素消減技術(shù)研究論文。

我國人用和獸用抗生素使用量大，獸用抗生素年使用量高達(dá)8.4萬噸，是美國的6倍、英國的150倍，其使用后70%-80%隨排泄物釋放到環(huán)境中，嚴(yán)重危害了水生態(tài)健康。為減少抗生素殘留，環(huán)境健康與生態(tài)工程研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了基于微藻和植物降解抗生素的技術(shù)，研發(fā)了抗生素廢水的菌藻共代謝和植物微生物治理系統(tǒng)，創(chuàng)新了抗生素廢水治理的生物技術(shù)和理論。

圖1 基于藻菌共代謝系統(tǒng)的抗生素消減技術(shù)

該研究團(tuán)隊(duì)研究成果發(fā)現(xiàn)了抗生素降解的I相酶中N-脫甲基酶、單加氧酶、雙加氧酶、氧化還原酶和過氧化物酶等關(guān)鍵酶在抗生素降解中的啟動(dòng)作用，以及提高抗生素降解效率的代謝系統(tǒng)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽代謝生物合成代謝途徑中的關(guān)鍵基因在應(yīng)對(duì)抗生素毒性中的保護(hù)作用，研究結(jié)果揭示了抗生素的遷移、轉(zhuǎn)化和代謝機(jī)制，為抗生素高效降解技術(shù)開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)，成果發(fā)表于Water Research?(IF11.236)。

原文鏈接：http://news.ouc.edu.cn/2021/0709/c309a106344/page.htm

02?微生物項(xiàng)目文章 | 堆肥過程中底物C/N比誘導(dǎo)抗生素抗性基因變異及去除機(jī)制

山東大學(xué)郭衛(wèi)華教授課題組在Science of The Total Environment期刊上發(fā)表了堆肥過程中底物 C/N 比誘導(dǎo)抗生素抗性基因的變異及去除機(jī)制的研究論文。

抗生素的濫用及排放會(huì)造成細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性以及抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes，ARGs）的傳播和擴(kuò)散。堆肥對(duì)大部分抗生素具有好的降解效果，作為一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和畜牧養(yǎng)殖領(lǐng)域有機(jī)廢物的處理。微生物作為堆肥過程的主要參與者，其群落的演替與堆肥過程中有機(jī)質(zhì)、抗生素、重金屬和耐藥基因（ARGs）等物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化密切相關(guān)。通過微生物多樣性測序和定量PCR技術(shù)可以分別對(duì)堆肥過程中微生物和抗生素抗性基因的動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，幫助研究者從微觀角度更深入地理解堆肥過程中的分子機(jī)制發(fā)生過程。

為全面了解在堆肥過程中抗生素清除的潛在機(jī)制，分析了不同C/N 比中，理化性質(zhì)、細(xì)菌群落組成、真菌群落組成、抗性基因 (ARGs) 和可移動(dòng)基因單元（Mobile genetic elements，MGEs）的動(dòng)態(tài)變化。細(xì)菌群落主要由Firmicutes和Actinobacteria組成，而真菌群落主要由Ascomycota組成。在堆肥過程中，細(xì)菌和真菌之間主要是負(fù)相關(guān)。堆肥后，LL(C/N≈26)中ARGs的去除效率高于HL(C/N≈35) ，而 MGEs 在 HL中完全降解。ARGs 相對(duì)豐度的大幅減少可能是由于潛在宿主細(xì)菌屬 bacterial genera?Advenella, Tepidimicrobium,?Proteiniphilum, Acinetobacter, Pseudomonas, Flavobacteria?and?Arcbacter引起的。研究結(jié)果揭示了細(xì)菌群落組成在的演替發(fā)揮了重要作用。細(xì)菌群落是決定ARGs分布的關(guān)鍵因素，而真菌群落通過影響細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成來影響ARGs。這項(xiàng)研究揭示了真菌群落對(duì) ARGs 的影響，并揭示了不同堆肥處理對(duì) ARGs去除的潛在機(jī)制。

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