Bacterial Communities of Activated Sludge at Treatment Plants in Perm (Russia)

Abstract

Аннотация Введение. Изучение биоразнообразия активных илов может служить основой для выбора альтернативных путей утилизации избытков активного ила. Цель исследования: изучение разнообразия бактериального сообщества активных илов муниципальных и промышленных биологических очистных сооружений (БОС) г. Перми методом метагеномного секвенирования и определение возможности накопления полигидроксиалканоатов биомассой смешанных культур. Методы: метагеномное секвенирование генов 16S рРНК, эпифлуоресцентная микроскопия, атомно-абсорбционный метод определения концентрации тяжелых металлов. Результаты: изучено биоразнообразие активных илов коммунально-бытовых БОС, нефтеперерабатывающего (ПНОС) и целлюлознобумажного (ПЦБК) предприятий Перми (Россия). Показано, что доминирующими филумами домена Bacteria во всех исследуемых образцах являлись Proteobacteria, Firmicutes и Bacteroidetes, причем доля Proteobacteria в активном иле муниципальных БОС составляла 55 %, промышленных-от 26 (ПНОС) до 62 % (ПЦБК). В активном иле очистных сооружений ПНОС преобладали Firmicutes (45 %), а доминирующим семейством являлось Peptostreptococcaceae (61 %). В активном иле анаэробной и аэробной зоны аэротенка муниципальных БОС доминировал род Acinetobacter-12 и 44 % соответственно, в очистных сооружениях ПЦБК-Sulfuricurvum sp. (17 %), ПНОС-Romboutsia sp. (50 %). Показано, что после выращивания биомассы активных илов на среде с бутиратом натрия, лимитированной по азоту, клетки всех образцов содержат включения полигидроксиалканоатов, что может рассматриваться как вариант использования избытков активного ила. Ключевые слова: активный ил, метагеномика, бактериальное разнообразие, полигидроксиалканоаты.