溶解有机物对细菌再生和抗紫外线消毒后的反应的影响

科学领域:

• 环境微生物学 环境微生物学
• 水处理技术水处理技术
• 细菌生理学 细菌生理学

背景情况:

• 紫外线 (UV) 发光二极管 (UV$_{LED}$) 越来越多地用于水的消毒.
• 在UV$_{LED}$处理后,溶解有机物 (DOM) 对细菌再生的影响仍然不完全理解.
• 了解复杂的水基质中对UV$_{LED}$的细菌反应对于公共卫生至关重要.

研究的目的:

• 为了研究在DOM.的存在下UV$_{LED}$暴露后, *Vibrio parahaemolyticus*和*Bacillus cereus*的再生和生理反应.
• 描述UV$_{LED}$处理过程中形成的低分子量 (MW) 有机化合物及其与细菌修复的关系.
• 阐明DOM在调节细菌损伤和在UV$_{LED}$消毒后恢复动力学中的作用.

主要方法:

• 暴露 *V. parahaemolyticus* 和 *B. cereus* 在酸盐缓冲盐水中与苏瓦尼河自然有机物 (SRNOM) 和苏瓦尼河酸 (SRFA) 接触UV$_{LEDs}$ (265和280纳米).
• 监测细菌的再生和量化RECA表达作为DNA修复的指标.
• 使用非目标轨道飞行物质谱法对中间光产品和低MW有机化合物的表征.

主要成果:

• UV$_{LED}$ 无活化并没有阻止细菌的再生;RecA表达被上调,表明DNA修复机制的激活.
• 与DOM缺席条件相比,DOM的存在减少了细菌损伤,加速了再生动力学.
• 紫外线暴露产生了特定的低MW化合物,如卡尼衍生物和N-乙墨氨酸,与细菌修复代谢有关.

结论:

• DOM显著影响细菌对UV$_{LED}$消毒和随后的再生的敏感性.
• 细菌修复机制,像黑暗修复一样,在UV$_{LED}$暴露后是活跃的,DOM可能会促进这些过程.
• 这项研究提供了对水矩阵对细菌健康风险的影响的关键见解,为改进的水消毒策略提供了信息.