基于代谢组的厌氧氨氧化菌群对温度的响应机制

基于代谢组的厌氧氨氧化菌群对温度的响应机制

论文摘要

【背景】在环境工程领域中,大多数耐冷菌从活性污泥中分离得到。了解活性污泥菌群对低温的响应有助于耐冷菌的驯化培养。【目的】以厌氧氨氧化污泥菌群作为研究对象,研究温度对厌氧氨氧化菌群代谢通路与代谢产物的影响,以期初步阐释厌氧氨氧化菌群低温响应机理。【方法】在25°C与35°C条件下驯化培养厌氧氨氧化污泥,研究温度对反应器脱氮效能、菌群活性与生长以及群落结构的影响,通过代谢组学比较两个温度下厌氧氨氧化菌群代谢物丰度以及代谢通路活性。【结果】虽然低温导致厌氧氨氧化菌群CO2固定、TCA循环与丙酮酸代谢的下调,进而导致氮去除活性以及增长速率显著下降,但菌群RNA合成水平、腐胺与信号分子合成上调,从而通过转录调控、调控膜脂组成与改变膜结构的方式,调控菌群代谢以适应低温环境。【结论】从分子机理的角度探究了厌氧氨氧化污泥菌群适应低温环境的生理机制,首次阐释了腐胺与信号分子在污泥菌群适应低温过程中的重要作用。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 污泥来源
  •   1.2 主要试剂和仪器
  •   1.3 反应器启动及运行
  •   1.4 检测项目与分析方法
  •   1.5 微生物群落结构分析
  •   1.6 代谢组学分析
  •     1.6.1 代谢物的提取
  •     1.6.2 代谢物的检测
  •     1.6.3 代谢组数据分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 降温对反应器脱氮效能、菌群活性与生长的影响
  •   2.2 降温对污泥群落结构的影响
  •   2.3 降温对菌群总体代谢通路活性的影响
  •   2.4 降温对菌群脂肪酸组成的影响
  •   2.5 降温对菌群磷脂代谢的影响
  •   2.6 降温对菌群嘌呤与嘧啶丰度的影响
  •   2.7 降温对菌群抗低温胁迫关键代谢物丰度的影响
  •   2.8 降温对菌群信号分子丰度的影响
  • 3 讨论与结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 霍唐燃,潘珏君,刘思彤

    关键词: 厌氧氨氧化菌群,降温,响应机制,代谢组学

    来源: 微生物学通报 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 北京大学环境科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51878008)~~

    分类号: X703;X172

    DOI: 10.13344/j.microbiol.china.190322

    页码: 1936-1945

    总页数: 10

    文件大小: 1891K

    下载量: 537

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