典型PAHs脅迫下活性污泥微生物群落及蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

1、多環(huán)芳烴（Polycyclic aromatic hydrocarbons，簡(jiǎn)寫為PAHs）是分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上稠合苯環(huán)的烴類化合物，是一類分布廣、穩(wěn)定性好、生物富集率高、“三致”效應(yīng)強(qiáng)的持久性有機(jī)污染物，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成極大威脅，其水污染的危害不容忽視?；钚晕勰喾ㄒ云湫Ч@著、成本低、污染低的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)在PAHs污水的處理中得到廣泛的應(yīng)用。
　　為了考察活性污泥法處理含PAHs廢水時(shí)活性污泥中的微生物群落變化規(guī)律和

2、PAHs降解機(jī)制，本工作在人工模擬廢水中添加簡(jiǎn)單PAHs物質(zhì)萘、蒽，研究用活性污泥處理這些廢水后的微生物及蛋白質(zhì)表達(dá)譜變化規(guī)律。
　　1. OTU分析顯示：四組活性污泥OTU數(shù)目，處理90天時(shí)較處理30天時(shí)分別減少了34個(gè)、12個(gè)、150個(gè)和114個(gè)，而四組所共有的OTU數(shù)目則相應(yīng)減少了156個(gè)。說(shuō)明蒽及萘/蒽復(fù)合處理對(duì)微生物群落整體的脅迫程度更大；另一方面，共有OTU數(shù)目的減少說(shuō)明微生物群落朝著不同的方向發(fā)生分化。
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3、.優(yōu)勢(shì)菌目分析結(jié)果顯示：四組活性污泥的優(yōu)勢(shì)菌目彼此互有差別；在萘和萘/蒽復(fù)合處理中，Burkholderiales在群落中的相對(duì)豐度，處理90天的數(shù)值較處理30天時(shí)分別增加了19.04％和15.02%； Sphingomonadales在處理過(guò)程中的相對(duì)豐度變化顯著，萘、蒽以及萘/蒽復(fù)合處理30天時(shí)的相對(duì)豐度都不足1%，90天時(shí)分別提高至6.47%、3.69%和10.03%。Burkholderiales和Sphingomonadale

4、s已被報(bào)道具有多環(huán)芳烴降解功能，其相對(duì)豐度的增加，推測(cè)是適應(yīng)萘、蒽脅迫的結(jié)果，同時(shí)也提高了活性污泥對(duì)萘、蒽的降解能力。
　　3.進(jìn)行了蛋白質(zhì)提取效果比較，結(jié)果顯示： SDS-苯酚提取法得到的樣品， SDS-PAGE膠圖蛋白條帶數(shù)目多、2D-PAGE膠圖上呈現(xiàn)出的蛋白點(diǎn)數(shù)也多。故SDS-苯酚提取法更適合于活性污泥總蛋白質(zhì)提取。
　　4.采用SDS-苯酚提取法以及雙向電泳與基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI-TOF-M

5、S）聯(lián)用的技術(shù)進(jìn)行的蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果顯示：四組污泥中，僅90天萘處理樣品中鑒定出了已知萘降解途徑的兩個(gè)酶，即上游NahA3和NagB；與此同時(shí)，四組污泥30天和90天處理樣品中都鑒定到已知聯(lián)苯降解途徑7個(gè)酶中的5個(gè)，即：BphA1、BphB、BphD、BphF和BphG；另鑒定到大量與糖、脂、蛋白質(zhì)代謝相關(guān)蛋白。
　　綜上所述，本工作研究了活性污泥在PAHs脅迫下的微生物群落結(jié)構(gòu)變化規(guī)律和PAHs降解機(jī)制，有助于加深對(duì)活性污泥中