食品废弃物中的病毒和细菌群体动态和来自大型沼气工厂的消化物
Zhijian Shi1, Xinyi Long1, Chao Zhang1
1Shanghai Key Laboratory of Atmospheric Particle Pollution and Prevention (LAP3), Department of Environmental Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200438, China.
Environmental science & technology
|July 11, 2024
概括
病毒在食物垃圾无氧消化 (AD) 中发挥着至关重要的作用,影响微生物群落和营养循环. 这项研究揭示了病毒对AD过程的影响,并确定了积极参与碳和营养代谢的病毒.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 环境科学 环境科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 无氧消化 (AD) 是食品废弃物处理的关键技术,主要研究其 prokaryotic 微生物群落.
- 病毒在AD系统中的微生物动力学和新陈代谢中的重要生态作用仍然在很大程度上未被描述.
研究的目的:
- 为了全面描述食物废物中的病毒群体和来自全规模无氧消化工厂的消化物.
- 研究病毒和微生物宿主之间的相互作用及其对AD过程的影响.
- 探索病毒的功能作用,包括辅助代谢基因 (AMG),在AD期间的营养循环中.
主要方法:
- 从食品废弃物和消化样本中对病毒群体的元基因组学分析.
- 病毒与宿主相互作用的in silico预测和病毒系的识别.
- 对病毒辅助代谢基因 (AMG) 和它们的转录表达的分析.
主要成果:
- 发现了967个高质量的病毒容器,在消化剂中观察到更高的病毒多样性.
- 预计20.8%的病毒会感染关键的功能性微生物,这表明它们具有重要的掠食性作用.
- 发现了病毒媒介基因转移的证据,以及由于AD疾病导致的病毒性生活方式 (lysogenic to lytic) 潜在的转变.
- 编码参与碳和营养循环的AMG病毒是转录活跃的,表明它们在AD中的功能参与.
结论:
- 病毒是食品废弃物无氧消化微生物群的组成部分,影响微生物种群和功能.
- 病毒掠食和基因转移显著影响AD系统中的微生物社区结构和新陈代谢.
- 病毒通过辅助代谢基因积极促进碳和营养循环,突出显示它们在无氧消化中的功能重要性.
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