2023年 第31卷 第12期
《工程（英文）》 >> 2023年 第31卷 第12期 doi: 10.1016/j.eng.2023.07.009
氯霉素及其产物降解菌群在长期驯化过程中的微生物群落和关键基因演替模式
a State Environmental Protection Key Laboratory of Microorganism Application and Risk Control, Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University, Shenzhen 518055, China
b Shenzhen Engineering Research Laboratory for Sludge and Food Waste Treatment and Resource Recovery, Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University, Shenzhen 518055, China
c School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China
d Research Center for Eco-Environmental Engineering, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China
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摘要
氯霉素（CAP）作为一种广泛存在的新污染物，对水环境中的生态群落产生了负面影响。生物处理广泛应用于水体污染物的去除，而功能微生物的性能决定了其效果。本研究从活性污泥中驯化了一个具有强大CAP降解能力的菌群。对硝基苯甲酸（PNB）和2,2-二氯乙酸（DCA）是CAP生物和化学处理过程中产生的主要产物，它们也分别作为菌群的唯一底物进行长期驯化。宏基因组分析揭示了2.5年驯化过程中微生物群落和关键功能基因的演替模式。经过长期驯化，Sphingomonas、Caballeronia和Cupriavidus分别成为CAP、PNB和DCA降解菌群中的优势菌属，并且它们分别是CAP、PNB和DCA的关键降解菌，它们之间的协同合作实现了CAP的高度矿化。PNB转化为原儿茶酸（PCA），然后通过间位和邻位裂解途径被矿化。通过长期驯化，参与CAP、PNB和DCA代谢的关键功能基因，包括CAP乙酰转移酶、CAP氧化还原酶、卤代酸脱卤酶和原儿茶酸双加氧酶，在菌群中显著富集。本研究还发现pH和碳源对CAP的生物降解效率有显著影响。本研究驯化的菌群和分离的菌株可用作加强CAP、PNB和DCA污染环境生物修复的微生物资源。
补充材料
京公网安备 11010502051620号
