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(tuán)隊(duì)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(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。

掛膜啟動(dòng)是生物膜法污水處理技術(shù)及工程實(shí)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(duì)于生物膜法快速啟動(dòng)至關(guān)重要，然而，在養(yǎng)殖尾水處理實(shí)際應(yīng)用中常常存在掛膜時(shí)間長(zhǎng)并伴隨著結(jié)構(gòu)的強(qiáng)不穩(wěn)定性，限制了生物膜法進(jìn)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(hào)分子3-oxo-C14-HSL探究對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MBBR）啟動(dòng)及生物膜生長(zhǎng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，外源添加3-oxo-C14-HSL可顯著促進(jìn)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(jìn)了生物膜群體感應(yīng)信號(hào)分子和胞外多聚物的分泌，推動(dòng)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