二重の高塩分と硫化物のストレス下での硫化物ベースの脱窒化を促進する:機能的な微生物における互換性のある溶液による代謝適応

科学分野:

• 環境微生物学 環境微生物学
• バイオテクノロジー バイオテクノロジー

背景:

• 硫黄のオートロフィック脱窒化 (SAD) は,排水中の窒素除去に不可欠です.
• 高塩分と硫化物の毒性は,SADシステムの効率化に重大な課題をもたらします.

研究 の 目的:

• 双重ストレス条件下におけるSADのパフォーマンスを向上させるためのバイオシミュラントの可能性を調査する.
• 塩分と硫化物の毒性を軽減するための最適な生物刺激剤とその有効濃度を特定する.

主な方法:

• 1 mg L^{-1の10種類のバイオシミュラントのスクリーニング.}
• 互換性のある溶液 (グリシンベタイン,トレハロース,マンニトール) をより高い濃度 (10-100 mg L-1) で評価する.
• ストレス耐性メカニズムを解明するためのメタゲノミクス分析.

主要な成果:

• 互換性のある溶液は,トータル窒素 (TN) 除去率を3倍以上大幅に高めました.
• マニトールは100 mgのL-1で,最も高いTN除去率 (9.38 mg L-1 h-1) を達成しました.
• メタゲノミクス分析により,オスモス保護,強化された異性栄養脱酸化,抗酸化防御を含むメカニズムが明らかになった.

結論:

• 外因的適合溶液は,SADシステムにおける高塩分と硫化物の毒性による二重ストレスを効果的に軽減します.
• 生物刺激剤の適用は,SADプロセスの効率と回復力を向上させる大きな可能性を示しています.