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동물 분뇨로 오염된 부지 인접 토양에서 항생제 내성 유전자의 수직 분포

2026-04-11 07:00
가축 사육의 급속한 확대로 인해 환경 내 항생제 내성 유전자(ARGs)가 점점 더 큰 관심사로 부상하고 있습니다. 그러나 축산 농장 주변 토양에서 ARG의 수직 분포에 대한 연구는 아직 제한적입니다. 본 연구에서는 중국 허난성 내 세 가지 축산 농장 유형(돈사, 우사, 산란계 농장) 주변 토양에서 항생제, 잠재적으로 유해한 원소(PTEs), 그리고 이화학적 특성의 분포를 조사하고, 이들이 ARG 확산에 미치는 영향을 평가하였습니다. 항생제 농도는 산란계 농장 토양에서 가장 높았고, 다음으로 돈사, 우사 순이었으며, 토양 깊이가 증가함에 따라 유의하게 감소하였습니다. 중금속 농도는 토양의 층위별로 차이를 보였습니다. 토양 유기물 함량은 깊이가 깊어질수록 감소하였고, 반면 수분 함량은 증가하였습니다. 토양 pH는 비교적 안정적으로 유지되었습니다. 세균 다양성 분석 결과, 모든 농장 유형에서 Proteobacteria, Actinobacteria, Nitrospirae, Acidobacteria가 우점하는 문으로 나타났으며, 농장 유형별 세균 속 수준에서는 뚜렷한 차이가 관찰되었습니다. 정량적 PCR(qPCR)을 통해 토양에서 6종의 ARG와 2종의 이동성 유전 요소(MGEs)가 검출되었으며, 설파제 내성 유전자(SRGs)가 가장 풍부했고 퀴놀론 내성 유전자가 가장 적었습니다. 중복성 분석 결과, 환경 요인이 돈사, 우사, 산란계 농장에서 각각 82.20%, 74.30%, 78.44%의 토양 내 ARG 및 MGE 변동성을 설명하는 것으로 나타났으며, 이는 ARG 전이에 있어 환경 조건의 결정적 역할을 시사합니다. 스피어만 상관분석 및 네트워크 분석을 통해 농장 유형별 ARG의 잠재 숙주가 확인되었습니다. 이 결과들은 다양한 축산 환경 인접 토양에서의 항생제 내성 확산을 효과적으로 통제하는 전략 개발에 과학적 근거를 제공합니다.