利用工程微生物联盟进行异生物生物修复:集成多态和人工智能用于下一代废水处理
Prabhaharan Renganathan1, Lira A Gaysina1,2, Cipriano García Gutiérrez3
1Department of Bioecology and Biological Education, M. Akmullah Bashkir State Pedagogical University, 450000 Ufa, Russia.
Journal of xenobiotics
|August 27, 2025
概括
工程微生物联盟提供了对抗性污染物的先进废水处理. 整合人工智能和多种经济学可以提高下一代废水处理系统 (WWTS) 的生物修复效率和系统控制.
科学领域:
- 环境微生物学
- 生物技术
- 污水工程
背景情况:
- 全球废水量不断增加,需要超越传统方法的先进处理系统.
- 传统的生物治疗与药物,内分泌干扰物 (EDC) 和微塑料 (MP) 等持久污染物作斗争.
- 由于它们的代谢多功能性和合成能力,工程微生物联盟提供了一个可持续的解决方案.
研究的目的:
- 审查改善废水处理系统中的微生物生物修复的创新策略.
- 探索多种经济学和人工智能 (AI) 的集成,以实现先进的废水处理.
- 确定挑战并为下一代WWTS提出路径.
主要方法:
- 对新兴策略的审查:联合消化,生物膜工程,生物增量和直接物种间电子转移 (DIET).
- 分析多基因组平台 (基因组学,转录组学,代谢组学) 用于社区分析.
- 对人工智能和机器学习 (ML) 进行生物过程诊断和控制的检查.
主要成果:
- 工程微生物联盟增强复杂污染物的降解.
- 提供对微生物群落和通路的高分辨率见解.
- 人工智能和ML集成可实现实时优化和抗生素耐药性基因 (ARG) 的预测建模.
结论:
- 下一代WWTS需要合成微生物联盟和人工智能驱动的生物传感器.
- 应对微生物不稳定和ARG传播等挑战至关重要.
- 一个健康和循环经济的方法对于可持续的废水管理至关重要.
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