黑水虻幼虫肠道细菌群落是抗生素抗性和毒力基因的储存库

抗微生物耐药性（AMR）是对全球健康的严重威胁。那些在很大程度上促成了AMR传播的农业实践，亟需通过创新加以改进，以应对这一问题，以及更广泛的可持续性与环境关切挑战。黑水虻幼虫（BSFL，Hermetia illucens）因其能够将有机废物流生物转化为适用于饲料用途的富含蛋白质和脂质的生物质，并可将养殖残留物（即虫粪，frass）用作有机肥料，而被认为是推动可持续与循环农业食品系统发展的有前景资源。然而，尽管其工业应用正在兴起，通过其使用所导致的抗生素耐药性传播风险仍缺乏充分研究。为阐明这一方面，本研究对BSFL中肠细菌群落中的抗生素耐药基因（ARGs）和毒力因子（VFs）谱及其在质粒上的存在情况进行了预测。宏基因组鸟枪法测序揭示了针对26类抗生素的候选耐药基因，以及通过9种机制实现的毒力，其中以运动性和生物被膜形成最为主要，而属于假单胞菌门（Pseudomonadota）的分类群是主要贡献者。与公共卫生高度相关的是，在细菌基因组和可移动质粒中鉴定出了编码对碳青霉烯类抗生素耐药的基因。宏基因组重建实现了更精确的分类学分辨率，并揭示了携带多种耐药和毒力基因的分类群，其中包括一种具有42个VFs和7个ARGs的假单胞菌属物种。值得注意的是，本研究首次从BSFL肠道微生物群中分离出抗生素耐药细菌物种，从而验证并补充了计算机预测所得结果。总体而言，这项工作全面描绘了BSFL中肠细菌耐药组的特征谱，同时也提供了关于毒力和可移动性的相关背景信息。更重要的是，它强调了迫切需要采取策略，以降低与利用昆虫介导的生物转化及其衍生产品相关新兴技术发展所带来的潜在风险。

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