在低温下性脱化过程中高化的积累:转录调节和微生物群体的继承
Jianmin Zhou1, Lei Ding1, Changzheng Cui1
1National Engineering Research Center of Industrial Wastewater Detoxication and Resource Recovery, School of Resources and Environmental Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.
高压性脱处理在低温下与酸盐的减少作斗争,导致大量的酸盐积累. 微生物基因表达,而不是丰富性,驱动了这种生物转化过程.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 污水处理 污水处理 污水处理
背景情况:
- 高压性脱 (HPHD) 是一种有效的酸盐去除方法.
- 低温可以抑制脱化,特别是酸盐的减少,导致酸盐的积累.
- 升高的H2部分压力可以弥补低温下减少的脱率.
研究的目的:
- 在低温下,研究HPHD期间高酸盐积累背后的微生物机制.
- 了解低温压力对参与脱的酶和基因的影响.
- 为了识别长期低温压力下的微生物群落的变化.
主要方法:
- 监测酸盐和酸盐度.
- 测量电子传输系统 (ETS),酸盐减少酶 (NAR) 和酸盐减少酶 (NIR) 的活动.
- 使用实时定量PCR分析脱基因表达和丰度.
- 评估不同无化细菌对低温的敏感性.
- 使用16S rRNA基因测序分析微生物社区组成的变化.
主要成果:
- 在长期低温压力下,酸盐积累显著增加 (0.1至41.0毫克N/L).
- 在较低的温度下,酶活性 (ETS,NAR,NIR) 显著下降.
- 无化基因表达,特别是narG上调和nirS下调,与酸盐积累相关.
- 含有nirS的脱剂比含有nirK的对低温更敏感.
- 主导的微生物属从Paracoccus转移到Hydrogenophaga.
结论:
- 低温通过抑制亚酸盐的减少,显著影响HPHD,导致大量的亚酸盐积累.
- 在这些条件下,基因表达,特别是narG和nirS之间的不平衡,是生物转化的主要调节者.
- 微生物群落的结构和功能适应低温压力,影响整体脱效率.
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