Metatranscriptomic insight into the effects of antibiotic exposure on performance during anaerobic co-digestion of food waste and sludge


论文标题Metatranscriptomic insight into the effects of antibiotic exposure on performance during anaerobic co-digestion of food waste and sludge

论文作者Panliang Wang, Xunan Li, Siqin Chu, Yinglong Su, Dong Wu, Bing Xie *

文章简介

    厌氧消化被认为是一种最具潜力的城市有机固废资源化利用技术,有机固废中残留抗生素不可避免地进入到厌氧消化系统中。目前,关于抗生素对厌氧消化过程中功能微生物和代谢通路的作用机制尚不明晰。本研究通过在厌氧消化系统中模拟添加不同类型抗生素,探究对抗生素厌氧产甲烷过程的影响。研究结果表明:除5 mg/L红霉素外,四环素、磺胺甲恶唑和红霉素均能抑制和延缓甲烷生成。相比之下,四环素和磺胺甲恶唑显著抑制累积甲烷产量(p < 0.01)。同时,抗生素抑制了水解过程,延缓了产甲烷过程,这与厌氧消化过程中产乙酸菌属Proteiniphilum和产甲烷古菌Methanobacterium丰度下降相一致。宏转录组分析表明,抗生素暴露条件下微生物主要有机代谢和能量代谢活性下调,从而导致关键辅酶生物合成表达的下调,进而抑制了甲烷代谢活性。此外,甲烷代谢活性的下降与优势菌Methanosarcina活性抑制完全一致,证实了Methanosarcina对甲烷产生的贡献。本研究为抗生素对甲烷生成的影响提供新的宏转录组学证据。相关结果对加深理解抗生素抑制厌氧消化过程的作用机制提供理论依据。


全文链接地址https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127163

该论文发表在SCI一区刊物Journal of Hazardous Materials(影响因子:11.058)。我院2018级环境工程博士研究生王盼亮为第一作者,谢冰教授为通讯作者。