[发明专利]一种去除粪便改良土壤中抗生素抗性基因的方法

说明书

本发明公开了一种去除粪便改良土壤中抗生素抗性基因的方法，该方法包含：将猪粪装入陶瓷锅中，盖上盖子以限制氧气供应，然后在500℃马弗炉中加热2h，获得猪粪炭，研磨，过筛；将待改良土壤与所述猪粪炭混合后恒温处理，所述猪粪炭通过抑制移动遗传因子向土壤传播和改变细菌群落结构以阻碍抗生素抗性基因的传播，减少了抗生素抗性基因宿主Actinobacteria和Firmicutes，维持Chloroflexi的含量，使抗生素抗性基因的丰度和多样性降低。本发明的方法能够有效使抗生素抗性基因的丰度和多样性降低。

技术领域

本发明涉及一种去除ARGs的方法，具体涉及一种去除粪便改良土壤中抗生素抗性基因的方法。

背景技术

近年来，抗生素的大量使用和滥用导致抗生素抗性基因(ARGs，能使细菌对四环素、磺胺和氯霉素等抗生素产生抗性的基因)的广泛传播，导致由于感染抗生素耐药细菌而死亡的人数逐年提高，抗生素抗性已成为危害公众健康的重大挑战。具有抗性的遗传元件具有通过食物链转移到人类相关的微生物组织的可能，这将对医用抗生素的药效和人体健康构成严重威胁。

大量的抗生素被用于畜禽养殖产业，然而由于动物无法完全吸收被其新陈代谢排出，30％～90％的抗生素通过排泄物进入环境，导致畜禽粪便成为ARGs的主要储存库。畜禽粪便常作为有机肥参与土壤改良，而其中蕴含的ARGs便有可能进入土壤和地下水环境，并通过食物链威胁人体健康。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除粪便改良土壤中抗生素抗性基因的方法，解决了猪粪用于土壤改良容易导致抗生素抗性基因传播的问题，能够有效使抗生素抗性基因的丰度和多样性降低。

为了达到上述目的，本发明提供了一种去除粪便改良土壤中抗生素抗性基因的方法，该方法包含：将猪粪装入陶瓷锅中，盖上盖子以限制氧气供应，然后在500℃马弗炉中加热2h，获得猪粪炭，研磨，过筛；将待改良土壤与所述猪粪炭混合后恒温处理，所述猪粪炭通过抑制移动遗传因子向土壤传播和改变细菌群落结构以阻碍抗生素抗性基因的传播，减少了抗生素抗性基因宿主Actinobacteria和Firmicutes，维持Chloroflexi的含量，使抗生素抗性基因的丰度和多样性降低。

优选地，研磨后过100目筛。

优选地，所述待改良土壤与猪粪的质量比为98：2～5。

优选地，所述恒温的温度为20℃。

优选地，所述恒温处理25～30天。

本发明的去除粪便改良土壤中抗生素抗性基因的方法，解决了猪粪用于土壤改良容易导致抗生素抗性基因传播的问题，具有以下优点：

本发明的方法采用猪粪炭处理土壤，猪粪炭通过抑制移动遗传因子向土壤传播和改变细菌群落结构以阻碍抗生素抗性基因的传播，减少了抗生素抗性基因宿主Actinobacteria和Firmicutes，维持Chloroflexi的含量，使抗生素抗性基因的丰度和多样性降低。

本发明的方法处理获得的猪粪炭的得率为40％左右，防止了更多的营养流失，能够确保猪粪炭的肥力，而且能够使抗生素抗性基因的丰度和多样性降低。

附图说明

图1为不同处理的对ARGs去除结果；A为ARGs的绝对丰度；B为ARGs相对丰度以及数目。

图2为不同处理的MGEs的影响；A为MGEs的绝对丰度；B为MGEs的相对丰度。

图3为不同处理对细菌的影响；A为主要细菌门的相对丰度；B为前10种属的相对丰度。

图4为细菌群落结构的改变结果；A为不同样品理化特性与细菌群落间冗余分析；B为不同样品的细菌生物量。

图5为不同影响因素对于ARGs的影响；A为偏最小二乘路径模型；B为不同影响因素对于ARGs的标准化影响程度。