中国海洋大学刘晓晖课题组BITE：氧化还原微环境驱动病毒—细菌互作调控抗生素抗性基因命运

本文由中国海洋大学刘晓晖课题组发表，研究了电化学人工湿地中氧化还原微环境如何通过调控病毒-细菌互作影响抗生素抗性基因（ARGs）的命运。背景：废水处理系统是ARGs汇聚和扩散的关键环境节点，电化学人工湿地可通过改变氧化还原条件增强污染物去除，但不同电极周围的局部微环境如何影响ARGs空间分布及调控机制尚不明确。研究目的：构建常规垂直流人工湿地（VW）、直流供电垂直流人工湿地（DW）和微生物燃料电池耦合垂直流人工湿地（MW），采集阳极与阴极邻近区基质样品，利用宏基因组测序分析ARGs、细菌群落、病毒群落、病毒辅助代谢基因（AMGs）、移动遗传元件（MGEs）和外膜蛋白（OMPs）的耦合变化。结论：研究发现，电化学处理显著降低ARGs丰度，DW和MW抑制效率分别达49.40%和73.09%；阴极还原环境降低ARGs丰度，通过促进叶酸合成等病毒辅助代谢过程缓冲抗生素选择压力，而阳极氧化环境富集MGEs和OMPs，增强基因水平转移潜力，促进ARGs富集。该研究揭示了氧化还原调控、病毒-细菌互作和MGE介导水平转移共同决定电化学人工湿地中ARGs命运的机制，为优化人工湿地以削减ARGs提供了理论依据。