环植所农业环境研究团队在堆肥过程中病毒群落和病毒相关抗生素抗性基因的风险研究方面取得新进展
作者：岳政府
来源：环境与植物保护研究所
日期：2023-09-12
近日，中国热科院环境与植物保护研究所农业环境研究团队在堆肥过程中病毒群落和病毒相关抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）的风险研究方面取得新进展。研究发现，堆肥可以降低病毒体中ARGs的多样性和丰度，但病毒及其相关的ARGs可以通过寄生嗜热微生物来耐受高温，使得一些风险等级高的ARGs长期存在于堆肥中，该研究进一步拓展了病毒参与ARGs传播的认识。
粪肥中ARGs污染问题是全球普遍关注的热点问题，病毒已经被认为是ARGs的重要载体和传播者。然而，畜禽粪便堆肥过程中病毒相关ARGs的特征及风险目前认识有限。本研究利用宏基因组联合宏病毒组分析技术与ARG风险评估框架，调查了沼渣和猪粪堆肥过程中病毒群落及其相关ARGs的演变特征和公共健康风险。结果表明，堆肥中病毒以Caudovirales为主，非嗜热病毒在堆肥中被灭活。病毒组中的ARGs多样性和丰度低于细菌，但其风险高于细菌。在基因组水平上鉴定出6个细菌属是潜在的病毒宿主，Pseudomonas和Clostridium携带了高风险的ARGs。细菌基因组中潜在病毒序列上的ARGs风险等级高于非病毒序列。堆肥有效降低了病毒ARGs的多样性、丰度和风险。在堆肥初期，沼渣堆体中的ARGs风险显著低于猪粪堆体，堆肥后两种原料堆体的风险大小相当。本研究证明了病毒在传播ARGs方面发挥了不可忽视的作用，对环境和人类健康构成了较高风险，强调了堆肥过程中监测病毒和相关ARGs的重要性。
该研究成果以“Combined virome analysis and metagenomic sequencing to reveal the viral communities and risk of virus–associated antibiotic resistance genes during composting”为题发表于《Journal of Hazardous Materials》（中科院一区期刊，IF=13.6）。中国热带农业科学院环境与植物保护研究所岳政府助理研究员为论文的第一作者，邹雨坤副研究员为论文的通讯作者。该研究工作得到了江西省重大研发专项、海南省重大科技计划和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项等项目资助及农业农村部热区高效农业绿色低碳重点实验室、海南儋州热带农业生态系统国家野外科学观测研究站和和海南省生态循环农业重点实验室等平台的支持。
堆肥对病毒群落及其相关抗生素抗性基因多样性、丰度和风险的影响
文章链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389423013717。
文章解读：https://mp.weixin.qq.com/s/N7FbLz4C1br6jCpU8ZuA7g
