功能性细菌适应低温压力的时间差异在部分脱和anammox系统中的部分脱和 anammox系统中
Kailong Huang1, Yang He2, Wuqiang Wang3
1State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, School of Environment, Nanjing University, Nanjing, 210023, China; Institute of Environmental Research at Greater Bay/ Key Laboratory for Water Quality and Conservation of the Pearl River Delta, Ministry of Education, Guangzhou University, Guangzhou, 510006, China; Nanjing Jiangdao Institute of Environmental Research Co., Ltd., Nanjing, 210019, China.
脱细菌在部分脱和anammox (PDA) 系统中适应低温是复杂的. 不同的细菌物种表现出独特的寒冷适应策略,影响温度波动期间的系统性能.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 废水处理 废水处理
- 生物反应器工程 生物反应器工程
背景情况:
- 部分脱和anammox (PDA) 系统依赖于脱细菌,但它们对低温的适应性尚不清楚.
- 了解细菌对寒冷压力的反应对于保持废水处理效率至关重要.
研究的目的:
- 在温度下降的实验室规模PDA生物反应器中研究功能性细菌的结构,活性和冷适应机制.
- 确定特定的细菌物种及其适应低温条件的途径.
主要方法:
- 在降低温度下运行实验室规模的PDA生物反应器.
- 分析了细菌社区结构和活动的时间变化.
- 研究基因转录,专注于酸盐减少酶基因.
- 检查了冷适应路径,包括双组件系统,冷冲击蛋白 (CSP),膜交替和电子传输链.
主要成果:
- 低温压力导致脱细菌群体的明显转变,基于压力持续时间的差异性物种选择.
- 像Azonexus sp.149和Aquabacterium sp.93这样的物种在短期和长期的寒冷压力下分别显示出特定的适应优势.
- 提升的酸盐还原酶基因转录表明,一些脱化细菌和anammox细菌之间的酸盐竞争.
- 里维科拉 pingtungensis和Azonexus sp.149利用不同的途径 (例如,CSP,膜交替),而Zoogloea sp.273和Aquabacterium sp.93更多地依赖CSP和氧化应激反应.
结论:
- 在PDA系统中,细菌社区结构和适应机制在不同的寒冷压力持续时间下有很大差异.
- 特定的无化细菌拥有不同的策略来应对低温,影响整体系统性能.
- 研究结果提供了有关寒冷冲击期间性能恶化的见解,并为PDA系统适应季节性温度变化的策略提供了信息.
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