微生物學(xué)報(bào)Acta Microbiologica Sinica
48(4)：503~507; 4 April 2008
洪璇, 劉彬彬, 張曉君*, 趙立平
(上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院, 教育部微生物代謝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200240)
摘要：【目的】本研究旨在比較分析分別以喹啉和吲哚為底物, 在相同條件下馴化的兩個(gè)反硝化生物反應(yīng)器的微生物群落結(jié)構(gòu),?！痉椒ā坎捎孟嗤姆N子污泥和相同的馴化條件, 經(jīng)過(guò)大約6 周的馴化后,兩個(gè)反應(yīng)器均達(dá)到穩(wěn)定而高效的污染物去除能力, 通過(guò)16S rDNA 克隆文庫(kù)技術(shù)對(duì)兩個(gè)反應(yīng)器的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究?！窘Y(jié)果】研究發(fā)現(xiàn), 微生物群落結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出很大的差異,。喹啉馴化的群落中所有的OTU 都屬于Betaproteobacteria, 而吲哚馴化的群落中Betaproteobacteria 占56.3%, 吲哚馴化的群落具有更高的多樣性,。兩個(gè)群落的優(yōu)勢(shì)OTU 也不同, 喹啉馴化群落中Thauera 及其它Rhodocyclaceae 科的微生物占整個(gè)群落的73%, 而吲哚馴化群落中優(yōu)勢(shì)OTU 為Comamonadaceae 科,、Alcaligenaceae 科和Rhodocyclaceae 科等類型的微生物, 其中Comamonadaceae 科的一個(gè)OTU 占整個(gè)群落的28.7%,。【結(jié)論】不同的馴化底物對(duì)微生物群落的組成具有較強(qiáng)的選擇作用,。首次報(bào)道并比較了可高效降解喹啉和吲哚的反硝化生物反應(yīng)器的微生物群落結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：喹啉; 吲哚; 反硝化; 細(xì)菌群落; 16S rDNA
中圖分類號(hào)：Q938 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0001-6209 (2008) 04-0503-05
喹啉和吲哚是煤炭化工產(chǎn)生的工業(yè)廢水中常見(jiàn)的氮雜環(huán)類污染物, 都屬于難降解化合物, 且具有較強(qiáng)的毒性, 喹啉還對(duì)人類具有潛在的致癌作用,。由于對(duì)工業(yè)廢水中含量相對(duì)較小的氮雜環(huán)類難分解芳香族污染物的去除效率關(guān)注不夠, 喹啉,、吲哚等成為土壤,、地下水和其它水體中較常見(jiàn)的污染物[1,2],。目前對(duì)喹啉和吲哚的研究大多集中在對(duì)其代謝途徑以及降解相關(guān)菌的研究, 如Wang 等分離并研究了Burkholderia pickettii 對(duì)喹啉的降解[3], 在廢水處理反應(yīng)器中添加該菌可以明顯促進(jìn)反應(yīng)器對(duì)喹啉的降解效率[4],。而對(duì)于喹啉與吲哚廢水的反應(yīng)器群落結(jié)構(gòu)的研究非常有限, 尤其是缺乏對(duì)能穩(wěn)定高效地降解喹啉或吲哚的反應(yīng)器的微生物群落結(jié)構(gòu)的報(bào)道,。微生物的群落結(jié)構(gòu)與其功能具有復(fù)雜的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 特定的群落結(jié)構(gòu)決定了其特定的功能,。在工業(yè)廢水處理反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中, 由于工藝的不同會(huì)形成具有相似功能但結(jié)構(gòu)完全不同的微生物群落,。如Manefield 等在對(duì)兩個(gè)處理含酚廢水工業(yè)裝置的研究中發(fā)現(xiàn), 其微生物群落中最重要的苯酚降解菌分別屬于Thauera 屬和Acidovorax 屬[5,6],。因此, 不同的工藝和反應(yīng)器的設(shè)計(jì)對(duì)于微生物的群落和結(jié)構(gòu)都有著深遠(yuǎn)的影響,。在處理復(fù)雜工業(yè)廢水的微生物群落中,各種不同的功能菌負(fù)責(zé)對(duì)不同的化合物進(jìn)行降解。群落結(jié)構(gòu)的差異雖然不一定會(huì)導(dǎo)致COD 去除能力的變化, 但由于某些降解特定類型污染物的微生物種群存在很大差異, 導(dǎo)致廢水中一些低含量的難降解污染物的去除能力下降,。因此, 研究這些難降解化合物相關(guān)的功能菌群及其群落功能間的關(guān)系, 不僅有利504 Xuan Hong et al. /Acta Microbiologica Sinica (2008) 48(4)于了解復(fù)雜工業(yè)廢水中各種污染化合物的降解功能菌, 而且對(duì)于進(jìn)一步選擇適當(dāng)?shù)墓に嚭驮O(shè)計(jì)合理的反應(yīng)器, 進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化, 從而提高處理功能具有重要意義[7]。
本研究以從某焦化廢水處理工業(yè)裝置采集的活性污泥為種子污泥, 采用相同的工藝條件, 分別以喹啉和吲哚為主要碳源, 馴化了兩個(gè)生物反應(yīng)器, 比較這兩個(gè)反應(yīng)器的微生物群落結(jié)構(gòu)的異同, 指出兩個(gè)群落中主要的功能菌群, 并且揭示了底物的差異會(huì)對(duì)微生物群落具有不同的篩選作用,。
基金項(xiàng)目: 國(guó)家自然科學(xué)基金(20677041); 上海市國(guó)際合作項(xiàng)目(05SR07107)
*通訊作者。Tel: +86-21-34204878; E-mail: [email protected]
作者簡(jiǎn)介: 洪璇(1983. ), 女, 福建人, 碩士研究生, 從事微生物分子生態(tài)學(xué)研究,。E-mail: [email protected]
收稿日期: 2007-11-02; 修回日期: 2007-12-28
ISSN 0001-6209; CN11-1995/Q
全文下載：喹啉與吲哚馴化的反硝化反應(yīng)器的微生物群落結(jié)構(gòu)分析比較
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