聚糖菌快速富集方法的建立及群落特性分析

作者：杨艳平; 赵辰; 张纯纯; 王尚; 张朝晖; 高超; 曹卓松; 王景峰^*

来源：环境工程学报, 2021, 15(05): 1792-1802.

• 聚糖菌(GAOs)
• 厌氧末排水
• 糖原代谢
• 宏基因组学

为研究聚糖菌(GAOs)模型的群落结构及糖原相关功能基因的表达变化,通过厌氧末排水及磷限制条件的双重策略,建立快速、稳定的聚糖菌模型。应用宏基因组学技术测定了GAOs体系菌群结构的动态变化,并分析在驯化过程中糖原代谢通路关键功能基因的调节作用。结果表明,经过40 d左右的驯化,反应器呈现出典型的GAOs代谢模式,厌氧利用糖原吸收乙酸合成PHA,好氧消耗PHA补充糖原。稳定期的厌氧期糖原降解/VFA吸收、PHA合成/VFA吸收的值分别为1.036、2.468,与GAOs的化学计量学模型接近。宏基因组结果显示,反应器中包含Candidatus Contendobacter、 Candidatus Competibacter和Candidatus Propionivibrio aalborgensis3类GAOs,分别占细菌总数的7.13%、1.86%和0.20%,稳定期GAOs丰度增长为接种污泥的10.4倍左右。驯化过程对反应器内的糖原合成酶(glgA)和1, 4-α-葡聚糖分支酶(GBE1, glgB)等糖原代谢相关基因丰度有明显影响,且系统中同时存在糖酵解途径(glycolytic pathway)和ED途径(Entner-Doudoroff pathway)。以上结果从微观结构揭示了GAOs的富集过程菌群结构及糖原相关功能基因的作用,可为完善GAOs的代谢机理提供参考。

• 单位
  环境科学与工程学院; 天津工业大学