이 연구는 항생제 제거를 위해 AcoD 공정을 활용하는 것의 실현 가능성을 탐구하고, 항생제가 시스템 성능에 미치는 영향을 조사했습니다. 수의학에서 널리 사용되는 설파다이아진(SDZ)이 모델 화합물로 선택되었습니다. 결과에 따르면, 450 mg/kg 총고형물 농도의 SDZ가 존재할 경우, 누적 메탄 수율이 대조군과 비교하여 79.2% 상당히 감소했습니다. SDZ의 특정 제거율은 450 mg SDZ/kg 총고형물에서 47.5%로, 전통적인 단일 혐기성 처리 과정에서 관찰된 것들을 초과했습니다. AcoD 시스템에 의한 SDZ 제거는 주로 생분해에 기인했습니다. AcoD 시스템 내에서, 시토크롬 P450 효소(CYP450)는 SDZ의 생분해에 중요한 효소로 작용했습니다. 분자적으로 볼 때, SDZ와 CYP450 효소의 주요 상호작용 부위는 Thr258, Glu257, Pro428, Ala254, 그리고 Val318에 위치했습니다. 생분해 과정에서 6개의 변형 생성물이 식별되었습니다. 커뮤니티 다양성은 AcoD 공정에서 Syntrophomonadaceae, Acinetobacter, AUTHM297, 그리고 Anaerolineaceae 같은 주요 속들이 풍부하게 발견되었으며, 이는 아마도 SDZ 제거에 기여했을 것입니다. 요약하자면, AcoD 시스템은 SDZ 항생제를 전환할 수 있는 충분한 강인함을 가질 가능성이 있습니다.
Key Points
- AcoD 공정은 돼지 분뇨와 음식물 쓰레기의 혐기성 공동 소화에서 SDZ 항생제를 효과적으로 제거할 수 있음을 입증했습니다.
- CYP450 효소가 SDZ의 생분해 과정에서 중요한 역할을 하였으며, 이에 따른 주요 변환 생성물 6개가 식별되었습니다.
- Syntrophomonadaceae, Acinetobacter, AUTHM297, Anaerolineaceae 등의 속이 AcoD 공정에서 SDZ 제거에 기여했습니다.