导　　师： 吴清平

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 生活饮用水是人类生存不可缺少的要素,饮用水安全是食品安全的重中之重。我国珠三角城市饮用水源水近年来普遍存在季节性氨氮和有机物污染的问题,传统的水处理工艺(混凝-沉淀-过滤-消毒)对氨氮和有机物的去除效果有限,而增加生物预处理工艺可以经济、环保、高效地去除源水中的微量氨氮和有机物。基于这个目的,本文采用高通量测序技术对饮用水生物滤池中的微生物多样性进行了研究,同时从生物滤池中筛选土著苯酚及氨氮高效降解菌,并联合蛋白组学和转录组学探索高效降解菌的降解机理。在此基础上利用高效降解菌株构建新型生物反应器,并对高效降解菌在实际水处理过程中的稳定性进行了研究。主要研究结果如下:从饮用水臭氧-活性炭滤池中富集了高效苯酚降解菌群,该菌群在3天内能降解80%浓度为300 mg/L的苯酚。PCR-DGGE结果显示,苯酚富集过程中,微生物群落结构发生了很大变化。从苯酚富集后的菌群中,分离到一株苯酚高效降解菌DW-1,经过16S rRNA基因鉴定为Acinetobacter sp.,该菌株能产生苯酚代谢最关键的第一步限速酶—苯酚羟化酶。为了揭示Acinetobacter sp.DW-1苯酚代谢的分子机理,采用蛋白组学和转录组学研究了苯酚降解过程中,显著性表达的蛋白和基因。结果显示:Acinetobacter sp.DW-1主要通过邻位代谢途径,该途径的关键酶苯酚羟化酶和1,2-邻苯二酚双加氧酶在蛋白水平和mRNA水平上显著上调。另外,发现了一些新的候选蛋白(OsmC-like family protein,MetA-pathway of phenol degradation family protein,fimbrial protein and coenzyme F390synthetas)以及转录调控因子(GntR/Lux R/CRP/FNR/TetR/Fis family transcriptional regulator)在苯酚代谢过程中差异显著性表达。尤其MetA-pathway of phenol degradation family protein和fimbrial protein在苯酚生物降解过程中表现出强烈的正相关,Fis family transcriptional regul

关 键 词： 饮用水 微生物多样性 蛋白组学 转录组学 固定化微生物反应器

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