厌氧氨氧化菌群体感应机制

第44卷第3期2018年3月北京工业大学学报JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.44No.3Mar.2018厌氧氨氧化菌群体感应机制彭永臻，张向晖，马斌，贾方旭，韩金浩(城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室，北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心，北京100124)摘要：厌氧氨氧化反应是指厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐为电子受体将氨氮转化为氮气的过程.厌氧氨氧化因其低耗髙效的脱氮方式成为污水处理领域最具前景的污水脱氮工艺.群体感应是一种微生物中普遍存在的通讯机制，能根据环境中的细胞密度控制一些基因的表达.厌氧氨氧化菌在生长过程中具有自我聚集和活性突越等现象，这说明群体感应系统在厌氧氨氧化菌代谢过程中起到非常关键的作用.对近年来有关厌氧氨氧化菌群体感应机制的研究进展进行了综述，为今后将厌氧氨氧化工艺应用于实际污水处理提供理论基础.关键词：厌氧氨氧化；群体感应；N-酰基-髙丝氨酸内酯；环二鸟苷酸中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：0254-0037(2018)03-0449-06doi：10.11936/bjutxb2017040004MechanismofQuorumSensinginAnaerobicAmmoniumOxidation(Anammox)BacteriaPENGYongzhen，ZHANGXianghui，MABin，JIAFangxu，HANJinhao(NationalEngineeringLaboratoryforAdvancedMunicipalWastewaterTreatmentandReuseTechnology，EngineeringResearchCenterofBeijing，Beijing100124，China)Abstract：Anaerobicammoniumoxidation(Anammox)，aprocesswhichtheanaerobicammoniumoxidationbacteria(AnAOB)withnitriteastheelectronacceptorconvertsammoniumintonitrogengas.Becauseoflowconsumptionandhighefficiency，anammoxisconsideredasoneofthebestprocessinthewastewatertreatmentfield.Quorumsensing(QS)isacommonmicroorganismcommunicationsystem，anditcancontrolgeneexpressioninaccordancewiththecelldensity.AnAOBexpressessomebehaviorssuchasself-congregatingandactivestrikingduringgrowingup.ItconfirmsthatQSplaysanimportantroleinthemetabolismofAnAOB.Inthisstudy，themechanismofquorumsensinginAnAOBinrecentyearswassummarized.Consequently，atheoreticalbasisfortheapplicationofanammoxprocessinbiologicalwastewatertreatmentwasprovided.Keywords：anaerobicammoniaoxidation；quorumsensing；N-acyl-homoserinelactone;c-di-GMP厌氧氨氧化工艺作为一种污水处理领域新兴起的脱氮工艺，因其低耗高效的脱氮方式成为人们研究的热点.厌氧氨氧化（anaerobicammoniumoxidation，Anammox)是指厌氧氣氧化菌（anammoxbacteria，AnAOB)在缺氧条件下以氨氮作为电子供体将亚硝酸盐转化为氮气的过程[2]，反应方程式收稿日期：2017-04-05基金项目：国家自然科学基金资助项目（51508008);高等学校学科创新引智计划资助项目（005000522106)作者简介：彭永臻（1949一），男，教授，博士生导师，中国工程院院士，主要从事污水处理与过程控制、脱氮除磷方面的研究，E-mail：pyz@bjut.edu.cn450北京工业大学学报2018年为⑶NH4++1.32NO,-+0.066HCO3-+0.13H+寅1.0N2+0.26NO3-+0.066CH2O0_5N015+2.03H2O(1)与传统脱氮工艺相比无需曝气，无需外加有机碳源,大大降低了