Ecotox Environ Safe | 猪场废水及周边河流抗生素抗性基因丰度与微生物群落抗性的相关性
推荐：江舜尧
编译：蔚蓝色
编辑：十九
华南农业大学动物科学学院廖新俤等于近期在环境科学期刊Ecotoxicology and Environmental Safety期刊上在线发表题为《The correlation between antibiotic resistance gene abundance and microbial community resistance in pig farm wastewater and surrounding rivers》的文章。该文章主要研究了猪场废水及周边河流抗生素抗性基因丰度与微生物群落抗性的相关性，同时该研究也揭示了猪场废水中残留的抗生素抗性基因对周围水生环境可能引起的生态风险。
文章摘要
抗生素抗性基因（ARG）丰度和微生物抗性（MR）通常被用作衡量污染风险的重要指标。然而，猪场废水中ARGs丰度与MR之间的关系目前仍然未知。本研究收集了猪场废水、出水、上游河水、生活污水和下游河水样本。研究了20种ARG亚型的丰度、2种整合子的丰度、最小抑制浓度（MIC）和细菌群落变化。本研究中共检测到20种ARG亚型和整合子。与其他样品相比，在猪场废水中检测到的20种ARG亚型中的17种有最高的丰度，ermA的最大平均丰度为108拷贝/毫升，最高丰度达到2.41±0.12×108拷贝/毫升。 本研究对5个采样点样品进行分析，结果表明三种抗生素（环丙沙星，链霉素和四环素盐酸盐）的MR与抗生素相对应的ARG丰度之间无显著相关性（P> 0.05），并且ARG共生细菌和抗性共生细菌之间有很大差异。猪场废水处理（WWT）可有效降低ARGs和3种抗生素的MR。我们的研究结果表明，猪场废水和周围河流中ARGs和MCR之间可能没有明显的相关性，这可能是由于各种环境因素造成的，同时也表明了对ARGs丰度与MR之间关系进行综合评价的迫切需要。
文章中重要图片说明
图1. 各采样点中16S rRNA，ARG亚型和整合子的浓度。灰色背景表示五个采样点的基因浓度，深色调表示浓度较高。在箱型图中，框表示上下四分位数，线代表中位数，胡须线表示范围，“□”符号表示类型
图2. 各采样点中抗生素CIP，STM和TCH的MR（基于MIC值）。（A）MIC的平均值。*表示所有采样点的平均MIC有显著差异；（B）MIC与STM的百分比；（C）MIC与TCH的百分比；（D）MIC与CIP的百分比
图3. ARG丰度和MR之间的相关性。（A）ARG和MR的冗余分析（RDA）。红色箭头表示环丙沙星链霉素和盐酸四环素的MR；（B）环境因素和MR的RDA；（C）环境因素和ARG的RDA。（D）ARG丰度与MCR之间相关性的热图。红色表示显著正相关（r> 0.8，P <0.05），深蓝色表示无显著相关性，黄色表示显著负相关（r <-0.8，P <0.05）。CIP、STM和TCH代表环丙沙星链霉素和盐酸四环素的MCR。四环素、磺胺、大环内酯、多药、氨基糖苷、喹诺酮、氯霉素和β-内酰胺代表相应的ARG
图4. 细菌的多样性和潜在HPB的相对丰度。（A、B）细菌的OTU和Shannon指数；（C）潜在HPB的相对丰度（对数值）；（D）25个样品的微生物功能多样性
图5. ARG亚型共生细菌和抗性共生细菌之间的关系。CIP，STM和TCH代表细菌对环丙沙星链霉素和盐酸四环素的抗性。红色表示显著正相关（P <0.05），深蓝表示不显著，黄色表示显著负相关（P <0.05）
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