ARGs
追踪中国水稻-小龙虾共养系统的土壤抗性和毒力基因
水稻-小龙虾共养(RC)作为一种可持续农业系统在许多国家得到了广泛和迅速的推广。小龙虾残体的积累可以提高土壤有机质含量;然而，这种综合养殖模式对抗性和毒力基因的传播和致病性的影响仍然知之甚少。本研究采用宏基因组学方法，对中国水稻单作系统和水稻单作系统的抗生素抗性基因(ARGs)、抗生物杀虫剂基因(BRGs)、金属抗性基因(MRGs)和毒力因子基因(VFGs)进行了鉴定。与RM(rice monoculture)模型相比，RC模型没有增加土壤ARGs、BRGs、MRGs或VFGs的丰度，但选择性地富集了这些潜在抗性和毒力基因的35个亚型。网络分析显示，抗性和毒力基因在RC系统中与移动遗传元件(MGEs)的连接数量高于RM系统，表明这些基因具有更高的水平转移潜力。此外，RC模型具有较高的人类条件致病菌丰度，如肠道沙门氏菌、霍乱弧菌和志贺氏痢疾杆菌，这些致病菌是phoP、fleS和gspE等VFGs的潜在宿主，表明对人类健康具有潜在威胁。我们进一步揭示了随机过程是抗性和毒力基因在****RC****系统中组装的主要驱动因素。ARGs和VFGs的丰度主要与微生物群落组成有关，BRGs和MRGs的丰度主要与MGEs的丰度有关。综上所述，我们的研究结果表明，RC模型有可能导致抗性和毒力基因的传播和致病性，这对土壤传播生物风险的控制和可持续农业的战略管理具有重要意义。
highlights
• RC模型没有增加土壤抗性和毒力基因的丰度。
• 土壤抗性基因和毒力基因在RC系统中与MGEs有更多的联系。
• 一些人类病原体是土壤抗性和毒力基因的潜在寄主。
• 随机过程驱动了土壤抗性和毒力基因的组装。
• 细菌群落和MGEs主要影响抗性和毒力基因。\
堆肥降低了庆大霉素发酵废物对玉米种子产生抗生素抗性基因的风险
在为期三年的田间试验中，利用高通量定量PCR和下一代测序技术，研究了庆大霉素发酵废料(GFW)在土地上施用对玉米种子耐药性基因(ARGs)的影响。与未处理的对照和化肥相比，未处理和堆肥的GFW改变了玉米种子中的细菌群落组成和ARGs多样性。由于aadA1、qacEdeltal和aph(2’)-Id-02的丰度较高，未处理GFW添加后的ARGs丰度显著高于其他处理;可能是由庆大霉素在玉米组织中的选择压力所致。同时，这三种ARGs的潜在宿主，致病菌Tenacibaculum在施用生GFW后的玉米种子中也显著增加。但我们的研究结果证明，堆肥可以削弱GFW带来的风险。我们进一步揭示了形成玉米种子ARG谱的关键生物驱动因素是细菌群落，其次是重金属抗性基因，而且ARG更可能位于细菌染色体上。本研究结果为长期施用GFW后ARGs在玉米种子中的扩散机制提供了新的视角，证明了GFW堆肥在降低风险方面的潜在效益以及GFW潜在的高效管理方法。
• 堆肥降低了GFW在玉米种子中造成的ARGs风险。
• 未处理的GFW通过庆大霉素选择压力提高了ARGs的丰度。
• 细菌组成是影响玉米ARGs命运的关键生物因素。
• 将玉米中ARGs的来源分为三类（根据ARGs出现的情况）。
中国饮用水耐药动态洞察
抗生素耐药性(AR)是当今时代严重的环境危害。抗生素抗性基因(ARGs)是在环境中传播AR的基本实体。ARG可能从非致病性微生物转移到致病性微生物，最终可能导致人类和其他生物的抗生素耐药。饮用水(DW)是ARG与人类之间的主要互动途径。作为抗生素的最大生产国和消费国，中国对超级细菌的发展和ARG的传播构成了潜在威胁。在此，我们试图全面回顾来自中国主要DW来源的ARG。此外，还对中国DW中ARGs的来源及其影响因素进行了评价。常用的方法，经典的和现代的，正在编译。此外，还概述了中国DW ARGs的风险和缓解策略。总的来说，我们相信这项综述将有助于中国野生动物保护区ARG的评估及其对人类和其他动物的传播，并最终帮助该领域的决策者和科学家在紧急情况下应对这一问题。
• 报告的ARGs大多是在中国饮用水中检测到的。
• ARG的来源极大地促进了它们在饮用水中的传播。
• 生物和非生物因素都有助于ARGs在DW中的传播。
• 饮用水中的ARGs对公众健康构成严重威胁。
• 从饮用水中去除ARGs的缓解战略是有效的，但仍处于初级阶段。
外加静磁场增强了猪粪堆肥过程中抗生素抗性基因的减少
畜禽粪便是抗生素抗性基因(ARGs)的储存库。越来越多的证据表明，堆肥是有效衰减ARGs的重要途径，但如何在堆肥过程中加强ARGs的减少还有待进一步研究。本研究探讨了外加静磁场对猪粪堆肥过程中ARG缓减的影响。结果显示，共鉴定出12种高危ARG。相对较高的磁场强度(14.81 mT)对降低高危ARGs丰度更为有效，去除率为20.66 ~ 100%。它还降低了27.14%的整合子、79.44%的插入序列和8.78%的质粒的丰度。偏最小二乘路径模型表明，相对较高的磁场强度处理通过降低Phascolarctobacterium、Streptococcus和插入序列的丰度来促进ermB的降低。它还通过降低不动杆菌和整合子的丰度来减轻sul1的表达，并通过减少乳酸菌、链球菌、插入序列和质粒来减轻tetM的表达。上述研究结果表明，外加静磁场是强化ARG减少的有效方法，为控制有机垃圾堆肥过程中潜在的ARG风险提供了可行的参考。
highlights
• 静态磁场增强了堆肥中高危ARG的减少。
• 高危ARGs去除率为20.66% ~ 100%。
• HMF减少了27.14%的整合子，79.44%的插入序列和8.78%的质粒。
• 静磁场通过改变宿主-微生物和MGEs降低高危ARG。
电过氧酮(EP)工艺是一种基于电的氧化工艺，在臭氧氧化过程中，阴极氧(O2)还原过程中电化学生成过氧化氢(H2O2)。本研究比较了臭氧单独处理地下水与EP处理地下水对抗生素耐药菌(ARB)和质粒编码抗生素耐药基因(ARGs)的去除情况。由于H2O2促进臭氧(O3)向羟基自由基(•OH)的转化，在EP过程中获得的•OH暴露量高于臭氧氧化，而O3暴露量低于臭氧氧化。与单独臭氧氧化相比，O3和•OH暴露的相反变化在EP过程中适度降低了ARB失活和ARG降解的效率。这些结果表明，在ARB失活和ARG降解方面，当臭氧氧化改为EP工艺时，O3暴露的减少可能无法完全被•OH暴露的增加所抵消。然而，由于•OH暴露的增加，质粒DNA在EP过程中比单独臭氧氧化更有效地切割成更短的片段，这可能会降低ARGs自然转化的风险。这些发现强调，在水处理中实施EP工艺时，需要考虑EP工艺对ARB和ARG失活的影响。
highlights
• 臭氧氧化和电过氧酮能有效灭活耐药菌。
• 与消毒相比，抗生素耐药基因(ARG)降解需要更高剂量的O3。
• 臭氧氧化转变为电过氧酮会使ARG降解效率略有降低。
• 质粒DNA被电过氧酮裂解成较短的片段比臭氧氧化更彻底。
