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菌株Burkholderia sp. IDO3及其强化体系降解粪臭素研究

2020-05-21 13:20

粪臭素是畜禽粪便和废水中的主要恶臭化合物,具有气味阈值低和生物难处理等特点,对环境和动物健康构成威胁。目前已经报道的粪臭素生物降解资源有限,且大都仅限于降解特性研究。本文首次报道了Burkholderia菌株能够以粪臭素为唯一碳源生长。研究结果表明,菌株Burkholderiasp. IDO3在pH 4.0-9.0,转速0-250 rpm和温度30-35度条件下均保持较高的粪臭素降解性能。RNA-seq分析表明,粪臭素激活了菌株IDO3中的氧化磷酸化和ATP产生水平,并且有373个氧化还原酶相关的基因显著表达,为后续分子机制研究奠定基础。此外,生物强化实验表明菌株IDO3可以显著提高活性污泥系统中粪臭素的去除率。扩增子测序表明运行8天后强化组的α多样性和细菌群落趋于稳定,PICRUSt分析表明强化组异生型化合物生物代谢及膜运输类别显著富集。在24天的运行过程中,菌属Burkholderia不仅成功定殖,而且成为污泥中的优势菌群(34.19-64.00%),表明利用菌株IDO3生物强化去除粪臭素大有潜力。

本文实验工作主要由硕士生曲辉完成,文章以Biodegradation of skatole by Burkholderia sp. IDO3 and its successful bioaugmentation in activated sludge systems为题发表于Environmental Research (IF=5.026,2020, 182: 109123)杂志。