Fe_(3)O_(4)对施氏假单胞菌反硝化过程的影响

作     者：徐珊姗 周金登 双陈冬 周庆 李爱民 Shanshan Xu;Jindeng Zhou;Chendong Shuang;Qing Zhou;Aimin Li

作者机构：南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室江苏南京210023 

出 版 物：《生物工程学报》 (Chinese Journal of Biotechnology)

年 卷 期：2021年第37卷第10期

页      面：3685-3695页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51678289) 江苏省自然科学基金(No.BK20181253) 中央高校基本科研业务费专项资金(No.021114380169)资助 

主　　题：施氏假单胞菌 Fe_(3)O_(4) 反硝化脱氮 铁运载 非标记蛋白组学 

摘      要：生物反硝化是目前废水深度处理中应用最为广泛的硝酸盐氮处理技术,但该方法一般停留时间较长,在冬季因低温处理效果欠佳,因此有必要开发反硝化强化技术。以施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri为研究对象,考察了不同投加量下Fe_(3)O_(4)对***反硝化过程的影响。结果显示当Fe_(3)O_(4)投加量由0 mg/L增至4000 mg/L时,硝酸盐氮最大比降解速率由18.0 h^(-1)增加至23.7 h^(-1),体系中的总蛋白含量以及细菌体内的铁含量显著增加。RT-qPCR和非标记(Label-free)定量蛋白组学分析表明,投加4000 mg/L Fe_(3)O_(4)体系中的***,其反硝化功能基因napA、narJ、nirB、norR、nosZ表达量分别提高了55.7%、24.9%、24.5%、36.5%、120%,对应反硝化还原酶Nap、Nar、Nir、Nor、Nos表达量提高了85.0%、147%、16.5%、47.1%、95.9%。对比体系中“游离细菌和“Fe_(3)O_(4)粘附细菌,发现二者的反硝化功能基因以及反硝化相关酶没有显著差别;而Fe_(3)O_(4)粘附细菌电子传递相关蛋白表达量有所提高,说明了Fe_(3)O_(4)通过与细菌直接接触促进其生长代谢,导致体系中细菌总量的增加,从而提高反硝化速率。该结果可为反硝化强化技术的开发提供理论支撑。