厌氧氨氧化微生物研究进展

0引言当水环境中不存在分子氧的情况下,如果同时存在NH4+和NO2－，就有可能发生厌氧氨氧化反应。在此生化反应中，细菌将NH4+作为电子供体,NO2－作为电子受体,产生氮气（N2）。这一过程目前称为厌氧氨氧化(Anammox)。完成这一过程的细菌统称为厌氧氨氧化细菌。该细菌首次在荷兰代尔夫特的一个反硝化的水处理小试装置中发现[1]。随着厌氧氨氧化菌在氮循环中重要作用的突显，对于厌氧氨氧化菌的研究也将变得越来越重要。近年来,国内外许多学者致力于厌氧氨氧化菌生理生化特性的理论领域研究及其工程应用领域研究，并且都有了许多新的发现。这对于全面认识厌氧氨氧化菌的性质、厌氧氨氧化过程和开发新的废水脱氮技术都具有重要意义。文章追踪了国内外对厌氧氨氧化细菌特性研究进展，以有利于厌氧氨氧化技术的开发和应用研究。1厌氧氨氧化菌的基本生理生化特征1.1厌氧氨氧化菌生理特性厌氧氨氧化菌是一类专性厌氧的无机自养细菌，属于革兰氏阴性光损性球状细菌，细胞单生或成对出芽繁殖。在电子显微镜下，一般为不规则的圆形和椭圆形,其直径不到1μm。它属于最古老的古生物菌或分支很深的细菌栖热孢菌属和产液菌属，在微生物的分类系统中属于浮霉状菌目。1．2厌氧氨氧化菌内部结构目前已经提出了厌氧氨氧化菌简单的结构模型图。如图1所示厌氧氨氧化细菌从外到内依次为细胞壁(cellwall)，细胞膜(cytoplasmicmembrane)，pp质（paryphoplasm）、细胞质内膜（intracytoplasmicmembrande)，Anammox体(anammoxosome)、核糖质(riboplasm)、类核（nucleoid）、蛋白质颗粒等等。a.为厌氧氨氧化细菌结构模型b.为厌氧氨氧化原理模型图1为厌氧氨氧化菌细胞结构及反应原理模型厌氧氨氧化微生物研究进展李祥，袁怡，黄勇，王勇（苏州科技学院环境工程与科学学院，江苏苏州215011）摘要：厌氧氨氧化技术是近年来发展起来的新型生物脱氮技术。在这一过程中主要作用细菌是厌氧氨氧化菌。目前越来越多的学者开始研究厌氧氨氧化菌，这对于厌氧氨氧化技术发展与推广具有重要的意义。文章从目前厌氧氨氧化菌研究进展的角度，综述了目前发现的厌氧氨氧化菌种类，结构和部分结构的功能。以期待对工艺控制有所帮助。关键词：厌氧氨氧化；厌氧氨氧化菌；厌氧氨氧化体；细菌结构功能中图分类号:X2文献标识码:A文章编号:1674－4829（2009）02－0058－04收稿日期：2008-11-17基金项目：江苏省自然科学基金项目（BK2002043），苏州科技学院研究基金项目（Z964），苏州科技学院重点学科建设项目（A0030702）.作者简介：李祥（1984－），男，江苏仪征人，硕士研究生，主要从事水污染控制技术的研究.ResearchProcessofAnammoxBacteriaLIXiang，YUANYi，HUANGYong，WANGYongAbstract：Anaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX)isanovelprocessofnitrogenremovalthathasbeingdevelopedforafewyears.Anammoxbacteriaplaythemajorroleintheprocessofnitrogenremoval.Currently,agrowingnumberofscholarsbegantostudytheanammoxbacteria,whichhaveagreatsignificancefortheanammoxtechnologydevelopmentandextension.FromtheviewofcurrentANAMMOXresearch,thepaperintroducedtheanammoxbacteria'stype,structureandfunction.Keywords：Anammox;Anammoxbacteria;Anammoxosome;StructureandfunctionofbacteriaPP质细胞壁细胞膜细胞质内膜Anammox体核糖质类核Anammox体膜第22卷第2期2009年4月环境科技EnvironmentalScienceandTechnologyVol．22No．2Apr．2009第22卷第2期1.3厌氧氨氧化菌内部结构特性厌氧氨氧化菌细胞壁中无聚肽糖而有蛋白质，由于缺失某种肽链，使得细胞壁表面存在漏斗状结构，称为“火山口状的结构”[2]。厌氧氨氧化菌细胞壁组成与其他细菌也不相同，由蛋白质和脂多糖包裹着。蛋白质和脂多糖一起相互作用促使凝胶体在体外形成，因此厌氧氨氧化菌能聚集在一起生长。在厌氧氨氧化菌细胞壁内紧靠着的地方有2层膜。通过R