Výskyt bakterií Tetrasphaera spp. v aktivovaném kalu
DOI:
https://doi.org/10.35933/ENTECHO.2023.001Klíčová slova:
Biologické odstraňování fosforu, polyfosfát-akumulující organismy, fluorescenční in-situ hybridizace, rod Tetrasphaera, monitoringAbstrakt
Fosfor lze z odpadní vody odstraňovat metodou chemického srážení, která je v České republice obvykle upřednostňována, anebo biologicky pomocí polyfosfát-akumulujících organismů. Do skupiny těchto organismů patří i rod bakterií Tetrasphaera, jejichž míra rozšíření na českých čistírnách není dosud známa. Se znalostí zastoupení významných polyfosfát-akumulujících organismů by mohlo být možné na čistírnách na našem území nastolit vhodné podmínky pro zvýšené biologické odstraňování fosforu.
Práce je tedy věnována zejména monitoringu výskytu bakterií rodu Tetrasphaera na různých čistírnách odpadních vod v České republice pomocí metody fluorescenční in-situ hybridizace za využití pěti oligonukleotidových specifických sond a následné obrazové analýzy. Získané výsledky jsou dány do kontextu se znalostí podoby technologické linky příslušné čistírny odpadních vod. Tyto informace budou v pozdějším výzkumu posouzeny s ohledem na možné zapojení biologického odstraňování fosforu na českých čistírnách.
Reference
Bindzar, J.; Janda, V.; Jeníček, P.; Růžičková, I.; Strnadová, N., 2009. Základy úpravy a čištění vod. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze.
Close, K.; Marques, R.; Carvalho, V. C. F.; Freitas, E. B.; Reis, M. A. M.; Carvalho, G.; Oehmen, A., 2021. The storage compounds associated with Tetrasphaera PAO metabolism and the relationship between diversity and P removal. Water Research 204(doi:10.1016/j.watres. 2021.117621.
Daims, H.; Lucker, S.; Wagner, M., 2006. Daime, a novel image analysis program for microbial ecology and biofilm research. Environmental Microbiology 8(2), 200–213, doi:10.1111/j.1462-2920.2005.00880.x.
Dueholm, M. K. D.; Nierychlo, M.; Andersen, K. S.; Rudkjobing, V.; Knutsson, S.; Mi, D. A. S. G. C.; Albertsen, M.; Nielsen, P. H., 2022. MiDAS 4: A global catalogue of full-length 16S rRNA gene sequences and taxonomy for studies of bacterial communities in wastewater treatment plants. Nat Commun 13(1), 1908, doi:10.1038/s41467-022-29438-7.
Fernando, E. Y.; McIlroy, S. J.; Nierychlo, M.; Herbst, F. A.; Petriglieri, F.; Schmid, M. C.; Wagner, M.; Nielsen, J. L.; Nielsen, P. H., 2019. Resolving the individual contribution of key microbial populations to enhanced biological phosphorus removal with Raman-FISH. The ISME Journal 13(8), 1933–1946, doi:10.1038/s41396-019-0399-7.
Henze, M.; van Loosdrecht, M. C. M.; Ekama, G. A.; Brdjanovic, D. (eds.), 2008. Biological wastewater treatment-principles, modelling and design. IWA Publishing, London, UK, ISBN13: 9781843391883.
Kristiansen, R.; Nguyen, H. T.; Saunders, A. M.; Nielsen, J. L.; Wimmer, R.; Le, V. Q.; McIlroy, S. J.; Petrovski, S.; Seviour, R. J.; Calteau, A.; Nielsen, K. L.; Nielsen, P. H., 2013. A metabolic model for members of the genus Tetrasphaera involved in enhanced biological phosphorus removal. The ISME Journal 7(3), 543–554, doi:10.1038/ismej.2012.136.
Liu, R.; Hao, X.; Chen, Q.; Li, J., 2019. Research advances of Tetrasphaera in enhanced biological phosphorus removal: A review. Water Research 166, 115003, doi:10.1016/j.watres.2019.115003.
Marques, R.; Ribera-Guardia, A.; Santos, J.; Carvalho, G.; Reis, M. A. M.; Pijuan, M.; Oehmen, A., 2018. Denitrifying capabilities of Tetrasphaera and their contribution towards nitrous oxide production in enhanced biological phosphorus removal processes. Water Research 137(262–272, doi:10.1016/j.watres.2018.03.010.
Marques, R.; Santos, J.; Nguyen, H.; Carvalho, G.; Noronha, J. P.; Nielsen, P. H.; Reis, M. A. M.; Oehmen, A., 2017. Metabolism and ecological niche of Tetrasphaera and Ca. Accumulibacter in enhanced biological phosphorus removal. Water Research 122, 159–171, doi:10.1016/j.watres.2017.04.072.
Muszyński, A.; Miłobędzka, A., 2015. The effects of carbon/phosphorus ratio on polyphosphate- and glycogen-accumulating organisms in aerobic granular sludge. International Journal of Environmental Science and Technology 12(9), 3053–3060, doi:10.1007/s13762-015-0828-8.
Nguyen, H. T.; Kristiansen, R.; Vestergaard, M.; Wimmer, R.; Nielsen, P. H., 2015. Intracellular accumulation of glycine in polyphosphate-accumulating organisms in activated sludge, a novel storage mechanism under dynamic anaerobic-aerobic conditions. Applied and Environmental Microbiology 81(14), 4809–4818, doi:10.1128/AEM.01012-15.
Nguyen, H. T.; Le, V. Q.; Hansen, A. A.; Nielsen, J. L.; Nielsen, P. H., 2011. High diversity and abundance of putative polyphosphate-accumulating Tetrasphaera-related bacteria in activated sludge systems. FEMS Microbiology Ecology 76(2), 256–267, doi:10.1111/j.1574-6941.2011.01049.x.
Nielsen, P. H.; Daims, H.; Lemmer, H. (eds.), 2009. FISH handbook for biological wastewater treatment. IWA Publishing.
Nielsen, P. H.; Mielczarek, A. T.; Kragelund, C.; Nielsen, J. L.; Saunders, A. M.; Kong, Y.; Hansen, A. A.; Vollertsen, J., 2010. A conceptual ecosystem model of microbial communities in enhanced biological phosphorus removal plants. Water Research 44(17), 5070–5088, doi:10.1016/j.watres.2010.07.036.
Seviour, R.; Nielsen, P. H. (eds.), 2010. Microbial ecology of activated sludge. IWA Publishing, London, UK, ISBN13: 9781843390329.
Seviour, R. J..; Blackall, L. L. (eds.), 1999. The microbiology of activated sludge. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, NL, ISBN 978-0-412-79380-6.
Singleton, C. M.; Petriglieri, F.; Wasmund, K.; Nierychlo, M.; Kondrotaite, Z.; Petersen, J. F.; Peces, M.; Dueholm, M. S.; Wagner, M.; Nielsen, P. H., 2022. The novel genus, 'Candidatus Phosphoribacter', previously identified as Tetrasphaera, is the dominant polyphosphate accumulating lineage in EBPR wastewater treatment plants worldwide. The ISME Journal 16(6), 1605–1616, doi:10.1038/s41396-022-01212-z.
Zhao, W.; Bi, X.; Peng, Y.; Bai, M., 2022. Research advances of the phosphorus-accumulating organisms of Candidatus Accumulibacter, Dechloromonas and Tetrasphaera: Metabolic mechanisms, applications and influencing factors. Chemosphere 307(Pt 1), 135675, doi:10.1016/j.chemosphere.2022.135675.
Stahování
Publikováno
Jak citovat
Číslo
Sekce
Licence
Copyright (c) 2024 Kateřina Kohoutová, Ing. Iveta Růžičková, Ph.D., Ing. Dominik Matýsek
Tato práce je licencována pod Mezinárodní licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0.
