ナフテン酸 (NAs) - 耐性有酸素の粒状の泥:除去性能,分解機構,微生物の反応

科学分野:

• 環境バイオテクノロジー
• 汚水処理
• 微生物生態学

背景:

• ナフテン酸 (NA) は,効果的な処理を必要とする持続的な環境汚染物質です.
• アエロビック粒状の泥 (AGS) はNAの除去の可能性を示しているが,そのメカニズムは不明である.
• AGSにおける微生物の反応を理解することは,NAの生物分解を最適化するために極めて重要です.

研究 の 目的:

• 耐性AGS (T-AGS) と非適応AGS (C-AGS) でのNAの分解メカニズムと微生物の反応を比較する.
• 泥の化がNAの除去効率と微生物群の構造に与える影響を調査する.
• AGS の性能における細胞外ポリマー物質 (EPS) の役割を明らかにする.

主な方法:

• 異なるCHCA濃度下でT-AGSとC-AGSを体系的に比較する.
• バイオマス含有量,沈着,粒子の安定性,栄養分除去の分析 (TN,PO43-P)
• 16S rRNA配列とPICRUStを用いた微生物コミュニティの分析により,機能的な遺伝子予測が可能である.

主要な成果:

• T-AGSは99%のCHCA除去を達成し,生物分解によって80.4%の除去を達成し,C-AGSを上回った.
• T-AGSは,バイオマス,安定性,およびEPS生産 (トリプトファンおよび芳香タンパク質のような物質) を向上させた.
• T-AGSは優れたTN (12〜18%高) とPO43-P (25%高) の除去を示し,支配的な属はZoogleaとAzoarcusにシフトした.
• PICRUStは,アミノ酸代謝,膜伝達,信号伝達,CHCA分解および脱窒化遺伝子の向上を明らかにした.

結論:

• 粘土の化により,NAの除去におけるAGSの性能が著しく向上する.
• T-AGSは優れた耐性,分解効率,栄養素除去能力を示しています.
• 微生物コミュニティのシフトと強化された代謝経路は,AGSにおける有効なNAの生物分解に不可欠です.