第一作者：张聪()
通信作者：赵欣()
王灿()
通信单位：上海学院
DOI：
刊物名称：
文章亮点
1、电过滤处理后的不同污水水质差别明显。
2、与其他污水相比，地表水底抗性基因更有可能编码在染色体中。
3、电过滤处理增加不同污水中真菌的丰富度和多样性。
4、电过滤处理后，地表水底的敏感菌比家禽饲养污水和诊所污水更易存活。
5、畜禽饲养污水经电过滤处理后，水平基因转移风险低于其他污水。
基本内容
不同污水是抗性基因(ARGs)出现和传播的重要存储库。目前，不同污水的水质特点、微生物群落结构和水平基因转移(HGT)风险还没有系统的研究。为此，本研究以四种污水为对象，比较了电过滤处理后药物的消除疗效，寄主菌、ARGs和联通基因器件(MGEs)的相对产率，微生物群落，HGT风险。宏基因组测序剖析表明，EFTR处理后，除多重抗性基因外，不同污水中ARGs的相对产率增加，MGEs的相对产率下降。与其他废气相比，地表水(SW)中ARGs和MGEs相对产率的变化率极高，说明ARGs更可能编码在染色体中。同时，不同污水中真菌群落结构和寄主菌相对产率存在明显差别。另外，EFTR会不同程度的触发氧化应激和DNA损伤反应(SOS)的相关功能基因，影响ARGs传播。与其他废气相比，家禽饲养污水(LW)中坐落引物上的ARGs比列最高，消除率最低，降低了HGT风险。该研究为污水处理和ARGs传播的控制奠定了基础。
图文摘要
图文总结
图1EFTR处理不同污水的(a)COD和(b)TOC含量及清除率。
图2EFTR处理前后不同污水中药物的含量。
图3EFTR处不同污水中ARGs的相对产率。
EFTR处理后，LW中COD和TOC的含量和清除率最高(图1)。缘由是酸性条件下阳极表面更易生成·OH，可以更有效地氧化和矿化有机物。再者，不同污水中药物的含量存在差别(图2)。经EFTR处理后，药物的总清除率均可达到70%以上，其中LW的清除率最高(99.11%)，这可能与LW中药物的含量较高有关。通过宏基因组测序剖析，不同污水中ARGs以红霉素耐药基因为主，这可能归因于氯霉素的广泛滥用(图3)。除多药耐药基因外，大多数ARGs的相对产率经EFTR处理后均有所增长，这是由于在EFTR过程中，·OH会杀害部份ARGs的寄主菌。因为LW中有机物含量最低细胞膜选择性通透，使其ARGs相对产率升高更为显著。为此，EFTR可以被觉得是一种有发展前景的处理技术，可以广泛应用于各类污水。
图4EFTR处理后不同污水中真菌群落组成的变化。(a)基于属水平真菌群落Bray-差别矩阵的主座标剖析(PCoA)图。(b)α多样性的变化(指数和ACE指数)。(c)门水平上真菌群落的相对产率(前10位)。
图5不同污水中典型ARGs寄主菌的相对产率(前25位)。
未经EFTR处理的HW、SW和SE的真菌群落结构相像，而LW与它们差别较大。同时，EFTR处理后，不同污水中真菌群落的分布发生改变，真菌丰富度和多样性减少，而LW中真菌丰富度几乎没有变化，缘由是LW的水质非常复杂，致使ARGs向非耐药菌转移，产生多重耐药菌(图4a和b)。另外，不同污水经EFTR处理后，真菌群落结构和优势寄主菌在门和属水平上存在明显差别，且LW中真菌多样性高于其他污水。同时，LW中寄主菌相对产率的降低率最高，这为EFTR处理后不同污水的HGT风险提供了根据。(图4c和5)。
图6EFTR处理后不同污水中MGEs的变化。
(a)MGEs相对产率的差别(前10位)和(b)MGEs的相对产率。
图7(a)电压密度对EFTR处理后不同污水中转合子含量和HGT频度的影响。(b)与细胞膜私密性、ROS生成和SOS响应相关的功能基因产率的变化。
LW中污水中MGEs的相对产率与其他污水有明显差别，尤其是IS，但是经EFTR处理后，不同污水中MGEs的相对产率降低，而ARGs增加(图6a和b)。这表明一些ARGs可能坐落染色体上。另外，因为SW污水中MGEs的相对产率低于其他污水，使ARGs编码在染色体上的可能性提升，进一步增加了ARGs的传播风险。EFTR处理对不同污水的HGT风险均有显著的抑制作用。在相同电压密度下细胞膜选择性通透，LW的HGT频度和转合子含量显著低于其他污水(图7a)。主要诱因是一方面，LW中寄主菌的数目更多，另一方面，ARGs编码在MGEs上的可能性更高和MGEs的清除率更低。SW经EFTR处理后，相关功能基因水平显著低于LW(图7b)。使SW的HGT风险更低。为此，在今后的研究中，LW的水质和安全问题值得造成足够的注重。
阅读下载原文
ofongeneriskusingflow-.pdf
来源：VB控制。投稿、合作、转载、进群，请添加小编陌陌！环境人是环境领域最大的学术公号，拥有15W+活跃读者。因为陌陌更改了推送规则，请你们将环境人加为星标，或每次看完后点击页面上端的“在看”，这样可以第一时间收到我们每日的推文！环境人现有综合群、期刊投稿群、基金申请群、留学申请群、各研究领域群等共20余个，欢迎你们加小编陌陌，我们会尽早拉您步入对应的群。
往期推荐
论文推介
学术急聘
学术资讯
扫描二维码，快速入群~
