中国环境科学

作者：睢双铭, 宋依琳, 李莹莹, 张维晋, 李祝, 廖明军

单位：1. 湖北工业大学土木建筑与环境学院, 环境岩土与河湖生态修复湖北省重点实验, 湖北 武汉 430068;2. 工业发酵省部共建协同创新中心, 湖北 武汉 430068

关键词：陶厄氏菌,异养硝化-好氧反硝化,脱氮,基因组测序,氮代谢途径

基金：国家自然科学基金资助项目(51579092);中国能源建设股份有限公司重大科技项目(CEEC2023-ZDYF-09)

通过富集分离的方法,从香料废水中获得一株具有异养硝化-好氧反硝化功能的菌株SVT,经菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为陶厄氏菌Thauera butanivorans SVT.提取菌株基因组DNA并进行全基因组测序,分析和预测其氮代谢通路;以100mg/L的NH4+-N、NO3--N或NO2--N为唯一氮源研究了菌株SVT的氮代谢特征,并研究了不同单一碳源(无水乙酸钠、柠檬酸钠、琥珀酸钠、蔗糖和葡萄糖)、C/N比(1、5、10、15、30)温度(10、20、30、40和50℃)和pH(4.0、6.5、7.5、8.5、10.0)对该菌株异养硝化-好氧反硝化性能的影响.结果表明,该菌株以NH4+-N、NO3--N和NO2--N为唯一氮源时,48h内的TN去除率分别为(86.96±1.03)%、(60.52±4.70)%和(64.32±1.40)%;菌株SVT在所设置的不同碳源、C/N比、温度和pH值条件下均能够生长和异养硝化-好氧反硝化脱氮,最适条件为以无水乙酸钠为碳源,温度30℃,C/N=10,pH值为7.5.通过基因组测序,发现菌株SVT含有6种氮代谢相关功能酶的基因(napAB、nxrAB、nirBD、nirS、norBC和nosZ),结合KEGG数据库比对和单一氮源氮代谢特征结果推测其氮代谢途径包括:NH4+-N同化途径(NH4+-N→L-谷氨酸盐→L-谷氨酸)、硝化途径(NH4+-N→NO2--N→NO3--N)、反硝化途径(NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2)和DNRA途径(NO3--N→NO2--N→NH4+-N).研究表明菌株SVT具有高效的异养硝化-好氧反硝化能力,在废水处理中具有广阔的应用前景.

来源：2025年第9期

《中国环境科学》期刊编辑部

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