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돼지 폐수 안정화 연못과 비료화된 토양에서의 세균 군집 및 항생제 내성 유전자의 변동성

2026-06-19 07:02
가축 폐기물을 통한 항생제 내성(AMR)의 환경적 확산은 인류, 환경 및 동물 건강에 큰 우려를 제기하고 있습니다. 본 연구는 돼지 폐수 안정화 연못(WSPs)과 이후 농경지의 비료화 과정이 세균 군집구조, 항생제 내성 유전자(ARGs), 이동성 유전 요소(MGEs)에 어떻게 영향을 미치는지를 조사하였습니다. 슛건 메타게노믹스를 사용하여, WSP 처리 전후에 수집된 폐기물과 비료화 이력 유무에 따른 토양에서, 20개의 돼지 농장으로부터 80개의 샘플을 분석했습니다. 폐기물과 토양 환경 간에 뚜렷한 미생물 프로필이 관찰되었습니다. 폐기물 샘플은 Bacillota, Bacteroidota, Pseudomonadota가 주로 차지했으며, 토양은 특히 Streptomyces를 포함한 Actinomycetota가 풍부했습니다. WSP는 미생물 다양성을 상당히 감소시켰으며, 스트레스 내성 군집으로의 변화를 초래하여 과정 중 선택적 압력이 있음을 나타냈습니다. 비료화된 토양은 변경된 군집 구성을 보였고, fluoroquinolone 내성 유전자 adeF를 포함한 임상적으로 관련된 ARG가 풍부했습니다. 폐기물 관리 관행은 내성체 구성을 바꾸었으며, 처리된 폐기물은 macrolide 내성 유전자(ermB 및 mefA)의 상대적 풍부도가 증가했습니다. 토양에서는 ARG 프로필이 뚜렷한 MGE 패턴과 연관되어, 환경 특유의 유전자 이동 기작을 시사합니다. 파지 관련 요소는 폐기물 샘플에서 보다 흔했으며, 전위 요소는 토양에서 더 두드러져 유전자 수평 전이 가능성을 지시했습니다. 전체적으로, 우리의 연구 결과는 WSP 관리와 돼지 비료의 토양 적용이 미생물 군집과 내성체 구성을 형성함을 보여줍니다. 이러한 결과는 AMR 감시 체계에 폐기물 처리 전략 통합의 중요성을 강조하며, 농업 생태계에서의 확산을 완화하기 위한 One Health 접근 방식을 지원합니다.