科研进展∣小球藻耦合芽孢杆菌体系可兼顾生物质产量和抗生素抗性基因传播风险控制
作者:刘珂、支苏丽、张克强 来源:养殖污染防治团队 2026-10-29
近日,农业农村部环境保护科研监测所养殖业污染防治创新团队研究揭示真核藻类、蓝藻类型以及藻菌初始比例,能够驱动藻菌共生体系中抗生素抗性基因的空间分异与消减机制,为畜禽废水处理系统降低抗性基因环境扩散风险提供理论支撑。相关研究成果发表在《危险材料杂志》(Journal of Hazardous Materials)上。

藻菌联合体作为一种绿色低成本的废水处理技术,在抑制抗性基因传播方面潜力显著。然而,不同藻种类型及初始藻菌比例如何影响抗性基因的归趋,目前尚不清楚。研究团队以蛋白核小球藻(真核微藻)和集胞藻(蓝细菌)分别与地衣芽孢杆菌构建共生体系,以初始藻菌细胞比为核心变量,系统评估了体系生长、污染物去除、抗性基因在水相、藻细胞和胞外聚合物分层结构中的分布。
结果表明,藻菌比例显著调控体系生长代谢。集胞藻体系中蛋白、多糖整体高于小球藻体系;小球藻体系中,适度细菌(藻菌比1:3)促进胞内蛋白合成,过量则产生抑制。抗性基因在体系中表现出明显的空间结构差异。各组分丰度总体表现为胞外聚合物>藻细胞>水相。小球藻体系中抗性基因主要富集在松散结合层胞外聚合物;而集胞藻体系中主要富集在紧密结合型胞外聚合物。此外集胞藻体系在各组分中转座子标记基因的相对丰度均高于小球藻体系,提示抗性基因传播潜力可能更高。研究成果可为畜禽养殖废水藻菌协同处理工艺的参数优化,以及抗性基因环境风险源头管控提供理论支撑。
本研究得到国家自然科学基金、天津市自然科学基金以及云南省基础研究专项等项目的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.143477











