硫甲醇去除和氨转化在微藻联盟:生理反应和微生物社区的变化
Iyobosa Eheneden1, Rongchang Wang1, Gaoxiang Chen1
1Institute of Biofilm Technology, Key Laboratory of Yangtze Aquatic Environment (MOE), State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China.
The Science of the total environment
|September 30, 2024
概括
这项研究表明,微藻可以从废水中去除硫甲醇 (SMX) 和营养素. SMX增强了氨去除和微藻生长,生物降解是主要的去除机制.
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.
- 废水处理 废水处理
背景情况:
- 像硫甲醇 (SMX) 这样的抗生素是废水中新出现的污染物.
- 微藻联盟显示了污染物的生物修复潜力.
- 了解微藻对SMX的反应对于废水处理应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究微藻 (Mychonastes sp.) 的疗效. 对于同时去除营养素和SMX的联盟.
- 评估不同的SMX度对微藻性能和微生物群落结构的影响.
- 阐明SMX降解和微藻对SMX暴露的反应机制.
主要方法:
- 在富含氨的废水中培育微藻联盟,其中的SMX度从0到1000μg/L不等.
- 监测氨去除,SMX降解效率和生物质/脂质生产率.
- 对叶绿素含量,细胞外聚合物质 (EPS) 生产和抗氧化酶活动的分析.
- 使用香农指数和相对丰度分析评估微生物群落结构.
主要成果:
- 添加SMX (100-1000μg/L) 改善了氨的去除,提高了微藻生物质和脂质的生产力.
- 高的SMX去除效率 (96%) 在100μg/L的SMX下实现,生物降解是主要的机制 (78%在800μg/L的SMX).
- 暴露于SMX增加了EPS生产和抗氧化酶活动 (SOD,POD,MDA),同时降低了催化酶 (CAT).
- 莫科纳斯特斯 (Mychonastes sp.) 是一个古老的植物. 相对丰度随着SMX度显著增加,改变了细菌群体结构,有利于适应物种.
结论:
- 微藻联盟可以有效地同时从废水中去除SMX和营养物质.
- SMX可以刺激微藻生长并改善营养物质的去除,这表明增强生物修复的潜力.
- 微藻联盟对SMX表现出适应性反应,包括增加EPS生产和抗氧化剂防御机制.
- 这项研究证明了使用微藻系统来处理复杂的污染了抗生素的废水的可行性.
