厌氧和好氧处理过程中四环素抗药基因的丰度

来源：中国环境科学杂志2016年第1期北京时间：

作者：任佳, 姚宏, 刘苗苗, 张昱, 杨敏

单位：1. 北京交通大学土木建筑工程学院市政环境工程系, 水中典型污染物控制与水质保障北京市重点实验室, 北京 100044; /\r\n2. 中国科学院生态环境研究中心, 环境水质学国家重点实验室, 北京 100085

摘要：为了了解抗生素生产废水不同处理过程(厌氧生物处理和好氧生物处理)中抗药基因的行为,本文以两种四环素(土霉素、金霉素)生产废水处理系统为调查对象,采用PCR和实时定量PCR(qPCR)方法考察厌氧和好氧处理过程中常见的6种四环素抗药基因(tet(A), tet(C), tet(G), tet(Q), tet(W), tet(X))及2种转移因子(I型整合子intI1, 异常插入序列ISCR3)的丰度特征.结果表明,tet(C)在所有样品中均未检出,其它基因在所有样品中检出.四环素生产废水处理系统中,厌氧污泥中tet(A)、tet(G)、tet(X)的相对丰度(与16S rRNA基因的比值)范围为(1.25±0.16)×10-4~(4.52±0.002)×10-2,显著低于好氧污泥[(9.88±0.67)×10-5~(2.70±0.29)×10-1],而tet(Q)、tet(W)在厌氧污泥中的相对丰度为(1.66±0.03)×10-2~(7.48±1.22)×10-2,比好氧污泥中[(1.94±0.12)×10-3~(2.85±0.16)×10-2]高1个数量级;转移因子intI1和ISCR3在厌氧污泥中相对丰度范围为(1.48±0.01)×10-3~(2.61±0.31)×10-2,显著低于好氧污泥[(1.18±0.15)×10-1~(8.99±0.75)×10-1],表明厌氧处理过程中由这两种转移因子介导的水平转移潜力较小.研究表明,好氧处理促进了tet(A)、tet(G)、tet(X)的传播,但对tet(Q)和tet(W)有控制效果,而厌氧处理过程与之相反.抗药基因的分布与水平转移因子、抗药机制、群落结构有关.

关键词：四环素生产废水,四环素抗药基因,转移因子,厌氧处理,好氧处理

基金资助：

中央高校基本科研业务费专项资金资助(KCJB14046536);环境模拟与污染控制国家重点联合实验室(中国科学院生态环境研究中心)专项经费(14K01ESPCR);中国博士后科学基金项目(KCI14005531)