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세균 공동체에 의한 온도 조절이 겐타마이신 발효 잔류물 퇴비화 중에 MGE 매개 ARG 확산에 미치는 영향

2025-12-01 15:35
본 연구는 항생제 발효 잔류물의 문제를 해결하기 위해 겐타마이신 발효 잔류물(GFR)과 돼지 분뇨의 공동 퇴비화를 조사했습니다. 이러한 문제에는 높은 잔여 항생제 농도와 항생제 내성 유전자(ARGs)의 확산이 포함됩니다. 연구 결과에 따르면, 퇴비화를 통해 겐타마이신 잔여물을 96.89%까지 효과적으로 제거할 수 있었습니다. 그러나 퇴비화가 끝날 무렵 GPS 및 GS 처리에서 ARG의 절대 풍부도가 각각 5.8배 및 6.2배 증가하여 퇴비화 환경에서의 높은 지속성을 보여주었습니다. GFR에 비해 더 높은 세균 풍부도와 다양성을 가진 돼지 분뇨가 퇴비화 처리에서 초기 ARG 프로파일에 크게 영향을 미쳤습니다. 또한, 부분 최소 제곱 경로 모델(PLS-PM)에 따르면 통합체와 플라스미드가 그들의 확산에 중요한 역할을 하고 있으며, 퇴비화 후 ARG의 급격한 증가는 MGEs에 의해 매개된 수평적 유전자 전달의 영향을 크게 받았습니다. 온도는 MGE의 풍부도나 활동을 조절함으로써 ARG의 풍부도에 영향을 미치는 주요 요인으로 확인되었습니다. 이러한 결과는 세균 및 ARG의 관계와 함께, 미생물 군집의 천이에 의해 형성된 온도 동태가 세균이 수동적인 숙주로서의 역할보다 MGE 관련 유전자 확산의 강력한 원동력이 될 수 있음을 나타냅니다. 본 연구는 다양한 환경에서 ARG 확산을 억제하기 위한 전략을 모색하는 미래 연구의 중요성을 강조하며, 특히 온도 조건에 따른 MGE의 발현 패턴을 조사할 필요성을 제기합니다.