氨氮对牛粪厌氧消化中四环素类抗性基因丰度及其驱动因子的影响

为探究氨氮浓度对高温厌氧消化中四环素类抗生素抗性基因(Tetracycline resistance genes,TRGs)绝对丰度变化及其微生态机制,设置氨氮浓度为600、1100 mg·L-1和1600 mg·L-1的牛粪高温厌氧消化体系,分析了TRGs、可移动遗传元件和细菌群落结构的变化特征及三者之间的关系.结果表明:氨氮浓度为600 mg·L-1和1100 mg·L-1时,高温厌氧消化的产气速率和总产气量相似;氨氮浓度为1600 mg·L-1时,二者均受到抑制.tetC、tetO、tetQ、tetT和tetX的丰度在不同氨氮浓度条件下均减少,但tetA和tetG的丰度在氨氮浓度为1600 mg·L-1条件下增加了1.05倍和1.85倍.不同处理中细菌群落差异明显,TRGs潜在宿主菌的种类和数目均改变.相关性分析表明TRGs潜在宿主菌的差异可一定程度解释TRGs的丰度变化,但tetA和tetG丰度在氨氮浓度为1600 mg·L-1条件下的增加主要与int I1和int I2的增长有关.综上所述,牛粪中较高的氨氮浓度会增加高温厌氧消化过程中TRGs通过水平基因转移途径增殖的可能性,从而增加TRGs传播的风险.