消毒剂驱动的选择性基因表达和代谢演变:不稳定的亚酸盐积累和混合型部分脱/亚酸盐系统中增强的anammox活性
Yi Guo1, Jingfeng Gao1, Yi Zhang1
1National Engineering Laboratory for Advanced Municipal Wastewater Treatment and Reuse Technology, Department of Environmental Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China.
消毒剂破坏了混合性部分脱/亚纳摩克斯 (MPDA) 系统中的去除,通过改变微生物群落和代谢途径来降低效率. 由于病毒毒性因子增加和抗生素耐药性基因增加,Candidatus Kuenenia成为一种公共卫生问题.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 污水处理 污水处理 污水处理
- 生物修复是一种生物修复.
背景情况:
- 混合营养的部分脱/anammox (MPDA) 是一个高效的去除过程.
- 消毒剂可以破坏MPDA系统的稳定性,影响去除效率.
研究的目的:
- 调查消毒剂对MPDA系统性能的影响.
- 阐明系统中断背后的微生物和代谢机制.
- 评估微生物转移对公共卫生的影响.
主要方法:
- 在消毒剂压力下分析去除效率.
- 微生物社区结构分析 (基因丰富).
- 代谢途径基因表达分析.
- 细胞外聚合物物质 (EPS) 组成分析.
主要成果:
- 由于化物供应不稳定,去除效率从95%降至83%.
- 部分脱 (PD) 被硫自和异脱活动的转变扰乱,细菌丰度发生变化 (例如,Thauera增加).
- 消毒剂暴露改变了EPS组成 (蛋白质增加,多糖减少),提高了代谢和中央代谢途径基因的调节,并在Candidatus Kuenenia中诱导了抗生素耐药性基因 (ARG) 和毒性因子 (VF).
结论:
- 消毒剂通过改变微生物群落和代谢功能来破坏MPDA系统,同时促进适应性抵抗机制.
- 候选菌 (Candidatus Kuenenia) 是VF和ARG的重要贡献者,构成潜在的公共卫生风险.
- 了解这些影响对于优化废水处理弹性和安全至关重要.
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