利用生物技术净化水研究人员结合真菌和细菌开发新方法

氮，特别是无机亚硝酸盐和硝酸盐形式的氮，是淡水和人类废水中的主要污染物之一。来自中国厦门自然资源部和IGB的研究人员发现了一种天然真菌-细菌联合体，可以特别有效且持续地代谢硝酸盐。这对于水处理生物技术方法的进一步发展至关重要，并为真菌在水生生态系统中的重要作用提供了进一步的证据。

该研究发表在《iScience》杂志上。

生物脱氮、反硝化，是一个重要的生化过程。在此过程中，微生物将两种最重要的氮化合物(硝酸盐和亚硝酸盐)转化为气态氮。这种现象通过生活在其中的生物体的代谢过程在水体中自然发生，被称为自我净化。这一原理也应用于水处理中。

到目前为止，已经在纯培养物中鉴定出多种细菌和真菌可以在有氧和无氧的情况下分解氮。对于水处理来说，在氧气存在下的氮降解尤其重要，因为它更具成本效益并且还可以大规模实施。

迄今为止，真菌-细菌组合主要用于食品和饮料的发酵。分离细菌或真菌的单个菌株既耗时又昂贵。两者的组合，即所谓的微生物联合体，被认为是纯菌株的有前途的替代品，但在有氧条件下的反硝化领域仍然很少进行研究。

研究人员以此为契机来研究这种潜力，因为微生物群落已经在食品和饮料的发酵中使用了很长时间。真菌尤其具有对酸性pH值和高温等环境压力非常强的优势。

研究小组从海水养殖中发现了一种天然细菌-真菌联合体，可以非常有效且持续地去除水中的硝酸盐。在氧气存在下，硝酸盐去除率高达100%，反硝化效率为44%。反硝化效率表示微生物将硝酸盐中结合的氮转化为分子氮(N2)和氮氧化物的能力。

高通量测序用于鉴定此过程中涉及的细菌和真菌类群。随后的网络分析表明，目前的物种中哪些物种彼此之间存在积极的相互作用，因此特别适合组合使用。

“我们成功地识别出具有更有效去除硝酸盐潜力的反硝化细菌-真菌群。这是整合微生物群落以实现最佳水处理的重要一步，”IGB研究员Hans-PeterGrossart教授解释道。学习。

由于寻找合适的细菌和真菌微生物群落仍然是一个非常年轻的研究领域，到目前为止，还没有实际应用。然而，作者确信微生物联合体将在未来显着影响废水处理中的生物技术。