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苍蝇的幼虫叫什么(蝇蛆:抗生素残留的清道夫)
粪便,微生物,环境苍蝇的幼虫叫什么(蝇蛆:抗生素残留的清道夫)
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
这项工程被称为“新一代蝇蛆生物转化技术工程”,如今已经在中国长三角地区实现规模化生产。张志剑介绍,这项工程的测试表明,在气温25至28摄氏度、相对湿度65%至75%的初夏条件下,经过平均5天的蝇蛆生长代谢及生物转化后,猪粪总重量、干物质及水分去除率平均达到67%、21%和80%,每吨猪粪将收获新鲜蝇蛆95至120千克。
同时,将蝇蛆转化后的猪粪残渣经过15至20天的堆肥工艺后,还可得到腐熟的虫粪有机肥。
目前,这项技术工程在浙江德清、杭州、嘉兴等地实施,年处理猪粪累计达到8.5万吨,蝇蛆产量年均达到8600吨,虫粪有机肥产量年均达到2.6万吨。在生态学和环境学专家看来,将蝇蛆加入养殖业的生态系统循环后,经济效益和环境效益都相当可观。
清理抗生素残留近年来,针对微生物的研究层出不穷,这为环境科学家带来了启示。
2014年,作为中科院“土壤-微生物系统功能及其调控”先导专项的首席科学家,中科院城市环境研究所研究员朱永官带领团队,开始对中国主要类型土壤微生物组成、格局及演替规律进行系统研究。
与此同时,张志剑也开始以微生物的视角研究蝇蛆降解废弃物的转化原理。在近期的一项研究中,研究人员对比了饲养蝇蛆前后的猪粪后发现,蝇蛆肠道微生物显著地“改造”了猪粪的微生物种群结构,成为以变形杆菌(Proteobateria)为主的种群结构。
张志剑告诉南方周末:“这使得我们最终能够更高效地协同降解有机物、控制恶臭气体及防控病源微生物。”
2012年底,上述两位环境科学家因为对微生物的共同兴趣,开始了合作实验。他们将科学问题聚焦在养殖场废弃物抗生素和耐药基因残留上。
抗生素过量使用及滥用已成为全球性公共健康问题。畜禽粪便作为有机肥料施入农田,存在着残留抗生素、耐药基因在环境中扩散的巨大隐患,由此造成的环境健康风险不容忽视。
张志剑、朱永官带领团队,联合美国阿贡国家实验室环境微生物学的杰克·吉尔伯特(Jack Gilbert)小组采用基因检测的方法,选取了中国养殖业常见的9种畜牧饲料添加抗生素,对采集的猪粪进行了分析。
研究人员发现,经过6天蝇蛆转化后,猪粪中四环素、土霉素、金霉素、磺胺嘧啶以及环丙沙星等5种抗生素的含量比猪粪原样显著下降三成至七成。而强力霉素、诺氟沙星、氧氟沙星等3种抗生素残留也呈下降趋势。
同时,利用高通量耐药基因芯片技术,他们在猪粪便中检测到了158个耐药基因,经过蝇蛆生物转化,其中约94个耐药基因的丰度减少了85%。
这两组数据足以让科学家们得出结论:“蝇蛆对防控耐药基因进入环境系统的效能十分显著。”
进一步的生物信息学分析表明,正是蝇蛆肠道的“微环境”发挥了作用——显著降低了猪粪中大量潜在的耐药病原菌。他们还从进化学角度阐释,蝇蛆肠道微生物有极高的“进化选择压力”,这使得大部分残留抗生素因为“不适应”肠道环境而得到削减。
《国际微生物生态学会会刊》(《The ISME Journal》)自2015年以来陆续刊发了中国研究者围绕蝇蛆的几项研究。
张志剑在其中一篇论文中写道:“蝇蛆的这一特殊功能对于防控环境残留抗生素污染及其耐药基因扩散具有重要意义,为解决全国畜禽养殖业抗生素残留污染及其耐药基因扩散难题带来新的契机。”
据了解,这项研究成果已经开始在位于浙江的几家生猪养殖企业尝试工程化应用。
“以废治废”是环境科学家的追求之一。他们期待,蝇蛆在废弃物生物转化与降解的同时,获得数量可观的蝇蛆蛋白与有机肥,这将是一个“双赢”的方案。
本文到此结束,希望对大家有所帮助呢。
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