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作者:郭治雪;刘爽;郝建伟;
单位:山西大学黄土高原研究所黄土高原生态恢复山西省重点实验室;晋中学院生物科学与技术系;
摘要:磺胺类(Sulfonamides, SAs)抗生素是畜禽养殖中广泛使用的抗生素之一,在畜禽粪便中残留量高,可经过粪污进入环境,加速耐药微生物的形成和耐药性的传播,威胁人类健康。黑水虻幼虫(BSFL)为重要的腐食性昆虫,可高效降解禽畜粪便,研究禽畜粪便中磺胺对黑水虻幼虫生长及肠道微生物群落组成产生的影响,对黑水虻转化含有抗生素的禽畜粪便及降低抗生素污染具有重要意义。因此,本研究将黑水虻幼虫暴露于浓度为1 000μg/kg磺胺的猪粪中,基于16SrRNA高通量测序技术分析了幼虫肠道微生物群落组成,探讨了磺胺抗生素对幼虫生长、基质转化率和肠道菌群结构的影响。结果表明,添加磺胺后幼虫重量和基质转化率显著高于对照组。稀释曲线、Venn图以及多样性指数分析结果表明,磺胺添加处理后黑水虻幼虫肠道微生物的多样性显著降低。厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota)是黑水虻幼虫肠道中主要的细菌类群,经磺胺处理后,对肠道微生物组成有一定的影响,其中梭状芽孢杆菌1属(Clostridium sensu stricto1)的相对丰度显著提高,而其他优势属,如土生孢杆菌属(Terrisporobacter)、营发酵单胞菌属(Dysgonomonas)、肠球菌属(Enterococcus)、苏黎世杆菌属(Turicibacter)的相对丰度有所降低,而栖河菌属(Fluviicola)、沉积物杆菌属(Sedimentibacter)、八叠球菌属(Sarcina)、丛毛单胞菌属(Comamonas)仅在对照组中出现。此外,微生物共生网络图结果表明,1 000μg/kg浓度磺胺会降低黑水虻幼虫肠道微生物群的复杂性和稳定性。
关键词:腐食性昆虫;;抗生素;;微生物多样性;;猪粪;;基质转化率
基金资助:山西省科技合作交流专项(202404041101050;202104041101044);; 2023年小店区山西大学产学研合作项目(202301S04)