【摘要】：隨著中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生大量中藥渣廢棄物,其富含豐度營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性成分。目前中藥渣資源化利用率低,不僅造成資源浪費而且污染環(huán)境。中藥渣的合理處置是環(huán)境領(lǐng)域亟待解決的問題�？股匾蚓哂蟹乐渭膊『痛龠M(jìn)畜禽生長作用而在規(guī)�；B(yǎng)殖業(yè)中被廣泛應(yīng)用,大部分抗生素以其原體或代謝物形式隨尿液和糞便排出,由于抗生素選擇性壓力可能產(chǎn)生抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)。ARGs可通過水平基因轉(zhuǎn)移(Horizontal gene transfer,HGT)和垂直轉(zhuǎn)移使人類致病菌獲得抗性,從而削弱抗生素藥效,甚至可能產(chǎn)生超級細(xì)菌,威脅人類健康。好氧堆肥和厭氧發(fā)酵是固體廢棄物資源化利用的常用技術(shù)手段,資源化利用后產(chǎn)物的農(nóng)業(yè)利用是ARGs進(jìn)入環(huán)境的重要途徑。本文研究了中藥渣和畜禽糞便共資源化利用過程和產(chǎn)物中ARGs的變化,分析了ARGs、基因遺傳元件(MGEs)和微生物群落的關(guān)系,以期揭示中藥渣和豬糞共資源化利用過程中ARGs變化的微生物學(xué)機(jī)理。取得的主要結(jié)果和結(jié)論如下:(1)中藥渣能有效的降低除tetC之外的大多數(shù)目標(biāo)ARGs(0.18 logs 2.82 logs)和MGEs(0.47 logs 3.34 logs),而且對好氧堆肥產(chǎn)品中Turicibacter、Terrisporobacter、Clostridium_sensu_stricto_1、Lactobacillus和Romboutsia具有抑制作用。Network分析和RDA分析表明,微生物群落結(jié)構(gòu)變化是引起中藥渣好氧堆肥過程中ARGs豐度變化的主要機(jī)制;相關(guān)性分析表明,中藥渣可通過降低基因遺傳元件豐度抑制HGT從而削弱ARGs的傳播。(2)中藥渣厭氧發(fā)酵使豬糞中14種ARGs的豐度顯著降低,其降幅為36.7% 96.5%。由環(huán)境因子引起的細(xì)菌群落演替是中藥渣和豬糞共厭氧發(fā)酵過程中ARGs變化的主要驅(qū)動因素;中藥渣不僅能減少ARGs的潛在宿主菌(其中包括部分人類致病菌)的多樣性和相對豐度,而且能抑制HGT。ARGs潛在宿主菌主要屬于Firmicutes和Proteobacteria。綜上所述,中藥渣和豬糞共好氧堆肥和厭氧發(fā)酵均能有效削減畜禽糞便中ARGs和MGEs,而且好氧堆肥削減效果優(yōu)于厭氧發(fā)酵;微生物群落結(jié)構(gòu)變化是引起中藥渣和豬糞共資源化利用過程中ARGs豐度變化的主要機(jī)制;中藥渣不僅能減少ARGs的潛在宿主菌而且能抑制HGT。因此,好氧堆肥和厭氧發(fā)酵是行之有效處理中藥渣和畜禽糞便循環(huán)利用的生物方法。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X713;X787
【圖文】：

圖 1-1 基因水平轉(zhuǎn)移途徑（von Wintersdorff et al. 2016）ure 1-1 Pathway of horizontal gene transfer (von Wintersdorff et al. 2016)

第一章 緒論 7圖1-2 抗生素抗性基因在環(huán)境中的主要傳播途徑Fig1-2 Potential exposure pathways and transport of antibiotic resistance genes in the environment1.3 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線1.3.1 研究內(nèi)容1.3.1.1 中藥渣和豬糞共好氧堆肥過程 ARGs 行為特征研究本研究選取中藥渣、豬糞作為實驗對象，以四環(huán)素抗性基因（tetC、tetG、tetW、tetX），磺胺類抗性基因（sul1、sul2、dfrA7），大環(huán)內(nèi)酯類抗性基因（ermF、ermQ、ermX），喹諾酮類（qnr A、qnr S 和 aac(6’)-Ib-cr）為研究對象�；蜻z傳元件（int1、int2、Tn916/1545和 ISCR1）廣泛存在于畜禽糞便中，可能影響抗生素抗性基因 HGT，因此也將其作為本研究的目標(biāo)基因。用常規(guī)法測定堆肥過程中的基本理化指標(biāo)（溫度、pH、全碳、全氮、含水率、有效態(tài) Cu 和有效態(tài) Zn）的變化，采用實時定量 PCR 和 16S rRNA 基因測序測定堆肥過程中 ARGs、 MGEs 和微生物群落的變化；利用相關(guān)性分析

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本文編號：2722750