近日，珠江水產(chǎn)研究所淡水池塘養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境調(diào)控創(chuàng)新團隊在《Journal of Water Process Engineering》（IF2022=7.0）發(fā)表了題為“Effect of exogenous acylhomoserine lactone 3-oxo-C14-HSL on the performance of biofilm in moving bed biofilm reactor”的研究論文，李志斐副研究員為第一作者，謝駿研究員和程香菊教授為共同通訊作者。該論文得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項等項目的資助。
掛膜啟動是生物膜法污水處理技術(shù)及工程實踐中的關(guān)鍵科學(xué)問題，載體材料微生物的有效定殖和生物膜的快速形成對于生物膜法快速啟動至關(guān)重要，然而，在養(yǎng)殖尾水處理實際應(yīng)用中常常存在掛膜時間長并伴隨著結(jié)構(gòu)的強不穩(wěn)定性，限制了生物膜法進一步推廣應(yīng)用。為有效解決該問題，本論文利用群體感應(yīng)（Quorum sensing，QS）在調(diào)控微生物生物膜形成過程中的重要作用，通過外源添加QS信號分子3-oxo-C14-HSL探究對水產(chǎn)養(yǎng)殖移動床生物膜反應(yīng)器（MBBR）啟動及生物膜生長的影響。研究發(fā)現(xiàn)，外源添加3-oxo-C14-HSL可顯著促進MBBR生物膜中氮代謝相關(guān)基因（如NapA/B、NorB/C、nirK/S和Hao等）和QS相關(guān)基因（包括lasI、traI/R、cviI、rpfF和luxR等）的表達(dá)，促進了生物膜群體感應(yīng)信號分子和胞外多聚物的分泌，推動了反硝化功能菌的富集，加速了結(jié)構(gòu)化生物膜的形成過程，并顯著提升了生物膜的脫氮活性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為提升水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的處理效率提供了一種有效的技術(shù)手段。
相關(guān)文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2024.105595
