PolyP-akkumuloivien bakteerien käyttö jäteveden puhdistukseen

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10739477

Biochemistry (Mosc). 2000 Mar;65(3):341-8.

Microbial selection of polyphosphate-accumulating bacteria in activated sludge wastewater treatment processes for enhanced biological phosphate removal.

Mino T¹.

TIIVISTELMÄ, Abstract

 On käytetty aktivoituja lieteprosesseja anaerobista ja aerobista tilaa vaihdellen ( anaerobinen-aerobinen prosessi)  ja on saatu menestyksellä  tehostettua  biologisen fosfaatin poistamista    jätevedestä. (EBPR)

• Activated sludge (liete)  processes with alternating anaerobic and aerobic conditions (the anaerobic-aerobic process) have been successfully used for enhanced biological phosphate removal (EBPR) from wastewater. 

 On tiedetty, että polyfosfaattia (PolyP)  akkumuloivat bakteerit (PAB) ovat  välttämättömoä EBPR:ssa anaerobisaerobisessa prosessissa.

• It is known that polyphosphate-accumulating bacteria (PAB) play an essential role for EBPR in the anaerobic-aerobic process. 

 Tässä artikkelissa  tehdään katsausta  rajallisesta   saatavilla olevasta informaatiosta, joka käsittelee EBPR-mikrobiyhteiskuntien rakennetta  ja aineenvaihduntaa. Erityisesti kiinnitetään huomiota  EBPR- prosessissa käytettyjen PolyP:tä   akkumuloivien  bakteerien    mikrobiaaliin  ekologiseen  valintaan.  

• The present paper reviews limited information available on the metabolism and the microbial community structure of EBPR, highlighting the microbial ecological selection of PAB in EBPR processes.

 Kun altistetaan mikro-organismeja välillä hiilipitoiselle  anaerobiselle miljöölle ja välillä hiiliköyhälle aerobiselle miljöölle, indusoituu näissä polyfosfaatia (PolyP)  akkumuloivissa bakteereissa (PAB) eräitä  avainasemassa olevia metabolisia piirteitä, joihin  kuuluu orgaanisen aineksen otto bakteeriin  ja sen jälkeen aineksen  konvertoiminen polyhydroxi-alkaanihappovarastoon (PHA) ja intrasellulaarisen polyfosfaatin (PolyP)  hydrolyysi ja  siitä seuraakin  epäorgaanisen fosfaatin (Pi) vapautuminen solusta  anaerobisissa oloiss. 

•  Exposure of microorganisms to alternate carbon-rich anaerobic environments and carbon-poor aerobic environments in the anaerobic-aerobic process induces the key metabolic characteristics of PAB, which include organic substrate uptake followed by its conversion to stored polyhydroxyalkanoate (PHA) and hydrolysis of intracellular polyphosphate accompanied by subsequent Pi release under anaerobic conditions.

Intrasellulaarisen glykogeenin oletetaan olevan  solun redoxtasapainon säätelijä. Glykogeenin varastoiminen  on PAB- organismien avainstrategiaa, jolla  ne pitävät redoxtasapainonsa  ottaessaan anaerobisesti erilaisia orgaanisia aineksia sisäänsä  ja täten ne voittavat  mikrobiologisessa valinnassa.

• Intracellular glycogen is assumed to function as a regulator of the redox balance in the cell. Storage of glycogen is a key strategy for PAB to maintain the redox balance in the anaerobic uptake of various organic substrates, and hence to win in the microbial selection. 

 Akinetobakteerilajit, Mikrolunatus fosfoforus, Lampropedia lajit ja Rhodosyklus-ryhmä  ovat raportoituja PAB-ehdokkaita.  Saattaa olla niin, että PAB ei käsitä  harvoja rajallisia geneettisiä lajeja, vaan niisä on  fylogeneettisesti ja taksonomisesti erilaisia bakteeriryhmiä.

• Acinetobacter spp., Microlunatus phosphovorus, Lampropedia spp., and the Rhodocyclus group have been reported as candidates of PAB. PAB may not be composed of a few limited genospecies, but involve phylogenetically and taxonomically diverse groups of bacteria. 

Jotta voitaisiin määritellä EBPR-prosessien  mikrobiyhteiskunnan rakenne, pitäisi tarkastella lähemmin jokaisen PAB-lajin ilmenemistä ja käyttäytymistä erilaisissa EBPR-prosesseissa pääasiassa molekulaarisin menetelmin, koska useaa  PAB -lajia näyttää olevan mahdotonta viljellä.

• To define microbial community structure of EBPR processes, it is needed to look more closely into the occurrence and behavior of each species of PAB in various EBPR processes mainly by molecular methods because many of PAB seem to be impossible to culture.

PMID:

10739477

[PubMed - indexed for MEDLINE]
Suom. 16.9. 2016

Free full text