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Enhancement of Microbial Function for a Sulfur Redox Cycle Action in a Sewage Treatment Process Combining an UASB and an Aerobic Filter Reactor

结合 UASB 和好氧过滤反应器增强污水处理过程中硫氧化还原循环作用的微生物功能

基本信息

批准号：
16560489
负责人：
ARAKI Nobuo
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Nagaoka National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

The structure of microbial community was analyzed on sludge samples taken from the aerobic biofilter reactor by using clone libraries of 16S rRNA genes. Clone similar to Thiobacillus and Thiothrix was counted at 10 and 7, respectively, among 188 clones randomly selected from the libraries. Approximately 7% of DAPI stained total cells in the biofilter sludge hybridized with the probe Thio840 specific for Thiobacillus group. Real-time PCR using SYBR green I was employed with BONE663cF-Thio840R primer set to determine the copy number of 16S rRNA gene originated from Thiobacillus. High concentration of sulfide at 30 mg-S/L in the influent strongly enhanced abundance of the gene of 10^5 copies/ng levels in total DNA extracted from the aerobic biofilter sludge. the diversity of adenosine-5'-phosphosulfate reductase (apsA) genes, which produce a key enzyme for sulfate respiration and are present in all sulfate-respiring prokaryotes (SRPs), in UASB sludge was analyzed by cloning and sequencing techniques. The apsA amino acid sequence-based phylogenetic tree showed that the identified clones belonged to four groups : the sulfate-reducing bacterial group, Syntrophobacteraceae, Thiobacillus and the clone cluster group, distantly related to any previously described apsA clone. Real-time PCR quantification which used the primer sets specific for each of the four apsA gene sequences revealed that Desulfobulbaceae and Desulfovibrionales were the predominant species all of the sulfate-reducing bacteria in the UASB sludge throughout the experimental period. An excellent correlation of apsA gene abundance and behavior was found between the sulfate-reducing bacteria and Thiobacillus, as well as between Syntrophobacteraceae and the unknown apsA clone group.

利用16 SrRNA基因克隆文库分析了好氧生物过滤反应器中污泥的微生物群落结构。从文库中随机挑选188个克隆，与硫杆菌属和硫杆菌属相似的克隆分别为10个和7个。在生物过滤器污泥中，约7%的DAPI染色的总细胞与硫杆菌群特异性探针Thio 840杂交。采用SYBR绿色I荧光定量PCR技术，以BONE 663 cF-Thio 840 R为引物，检测硫杆菌16 S rRNA基因的拷贝数。进水中30 mg-S/L的高浓度硫化物强烈增强了从好氧生物过滤器污泥中提取的总DNA中基因的丰度，达到10^5拷贝/ng水平。利用克隆和测序技术分析了UASB污泥中硫酸盐呼吸关键酶腺苷-5 '-磷酸硫酸盐还原酶（apsA）基因的多样性。基于apsA氨基酸序列的系统发育树表明，所确定的克隆属于四个组：硫酸盐还原细菌组，共生细菌科，硫杆菌属和克隆簇组，远相关的任何先前描述的apsA克隆。实时PCR定量，其中使用的引物组特异性的四个apsA基因序列显示，脱硫ulfobulbaceae和脱硫弧菌目是优势物种的所有硫酸盐还原菌在UASB污泥在整个实验期间。硫酸盐还原菌和硫杆菌之间，以及共生菌科和未知的apsA克隆组之间的apsA基因丰度和行为的一个很好的相关性。

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Multiplex real-time PCR法を用いた硫黄酸化菌と硫酸塩還元菌の同時定量

使用多重实时 PCR 方法同时定量硫氧化菌和硫酸盐还原菌

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
環境工学研究論文集 42
影响因子：
0
作者：
川上周司;荒木信夫;山口隆司;角野晴彦;高橋優信他4名
通讯作者：
高橋優信他4名

硫黄酸化還元サイクルを活性化したパイロットスケールUAS8/DHSシステムによる都市下水の処理性能評価

使用带有激活硫氧化还原循环的中试规模 UAS8/DHS 系统评估城市污水处理性能

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
環境工学研究論文集 42
影响因子：
0
作者：
高橋優信;山口隆司;角野晴彦;荒木信夫;山崎慎一;西尾尚道
通讯作者：
西尾尚道

Feasibility study of the pilot-scale sewage treatment system combining of UASB and aerated fixed bed reactor under ambient temperature

UASB与曝气固定床反应器常温污水处理中试系统可行性研究

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Environmental Engineering Research Vol.41
影响因子：
0
作者：
H.SUMINO;M.TAKAHASHI;T.YAMAGUCHI;K.ABE;N.ARAKI;S.YAMAZAKI;S.SHIMOZAKI;A.NAGANO;N.NISHIO
通讯作者：
N.NISHIO

Simultaneous Quantification of Sulfur-Oxidizing Bacteria and Sulfate-Reducing Bacteria by Multiplex Real-time PCR

通过多重实时 PCR 同时定量硫氧化细菌和硫酸盐还原细菌

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Environmental Engineering Research. Vol. 42
影响因子：
0
作者：
Shuji Kawasaki;Nobuo Araki;Takashi Yamaguchi;Haruhiko Sumino;Masanobu Takahashi Shinichi Yamazaki;Hiroyuki Imachi;Akiyoshi Ohashi;Hideki Harada
通讯作者：
Hideki Harada

Diversity Analysis and Quantification of Functional Gene in Sulfate-reducing Bacteria in Novel Sewage Treatment System Enhancing Sulfur-redox Cycle Action

增强硫氧化还原循环作用的新型污水处理系统中硫酸盐还原菌功能基因的多样性分析和定量