近日,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院應(yīng)用微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室胡文鋒副教授團(tuán)隊(duì)在環(huán)境科學(xué)一區(qū)期刊《Environmental Pollution》上發(fā)表題為“Characteristics of tylosin and enrofloxacin degradation in swine manure digested by black soldier fly (Hermetia illucens L.) larvae”的研究論文(https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118495)。該期刊2021年IF為8.071。團(tuán)隊(duì)的畢業(yè)研究生梅瀚杰和李楚君為共同第一作者,食品學(xué)院胡文鋒博士為通訊作者。
黑水虻(Hermetia illucens L.,雙翅目:層蠅科)幼蟲(BSF幼蟲或BSFL)提供了一種降解豬糞中抗生素,如泰樂菌素(TYL)和恩諾沙星(EF)的潛在方法。本文研究了溫度對(duì)這一過程的影響,相關(guān)微生物的作用,耐藥基因的動(dòng)態(tài)變化;描述了BSF幼蟲腸道相關(guān)的微生物群落;從BSF幼蟲腸道分離的微生物作為外源添加菌如何影響這一過程,是否能增強(qiáng)抗生素消減;最后分別對(duì)飼用TYL和EF在BSF幼蟲中的殘留做了定量分析。
結(jié)果表明,BSFL對(duì)TYL和EF的降解,于28℃的降解效果最佳,比23℃和37℃至少提高10%。當(dāng)BSF幼蟲腸道相關(guān)微生物存在時(shí),糞便中TYL和EF濃度降低40%以上。此外,從非無菌BSF幼蟲腸道提取的DNA顯示,豬糞中添加TYL和EF,所養(yǎng)殖的幼蟲中抗生素耐藥性基因至少增加了2-△△Ct倍。本研究從對(duì)照組和喂食TYL或EF糞便的幼蟲中鑒定了250個(gè)、4個(gè)和16個(gè)獨(dú)特的動(dòng)態(tài)類群。從喂食TYL或EF糞便的非無菌幼蟲中分離出的腸道微生物,進(jìn)行分離、鑒定和培養(yǎng),并檢測其在Luria-Bertani (LB) 培養(yǎng)基中對(duì)TYL和EF的降解能力。其中3株菌(2株Enterococcus faecalis和1株P(guān)roteus mirabilis)在96 h內(nèi)對(duì)TYL或EF的降解率達(dá)50%以上。接種Proteus mirabilis后,BSF無菌幼蟲對(duì)TYL或EF的降解能力恢復(fù)到非無菌幼蟲的60%。最后,在喂食了這些抗生素糞便的黑水虻中,14 d齡幼蟲、預(yù)蛹和蛹中均未發(fā)現(xiàn)TYL殘留。幼蟲內(nèi)容物和蛹外骨骼中EF含量分別為65 μg/g和20 μg/g。
本研究首次證明BSF腸道菌群對(duì)TYL和EF的降解貢獻(xiàn)較大(至少50%),幼蟲消化酶與腸道菌群之間可能存在協(xié)同作用,為利用黑水虻幼蟲處理動(dòng)物糞便,消減抗生素提供了依據(jù)。
本研究工作得到了“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助,項(xiàng)目編號(hào)2018YFD0500200。
附:全文鏈接https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118495