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水源水库放线菌的筛培及其生长特性研究

发布时间:2025-10-28浏览量:

嗅味(T&O)问题已被纳入中国饮用水质量标准(GB5749-2022),是供水系统工艺升级与水质优化的主要挑战。现有的嗅味处理工艺集中于嗅味产生之后,且处理成本大。放线菌作为饮用水库非藻华时期嗅味问题的主要来源,已然成为嗅味源头处理的关键点。然而,传统的放线菌培养基对放线菌的筛培具有较大的局限性,并且结果显示多为链霉菌,这种局限性严重限制了对放线菌致嗅能力评判的准确性。因此比较现有放线菌培养基的特点与不足,在此基础上对培养基进行优化以提升放线菌培养效率,为识别饮用水系统中致嗅微生物来源提供新途径,同时也为放线菌产生异味的机制提供见解,对饮用水的持续安全性提供基础技术支撑。

西安建筑科技大学张海涵科研团队在全国7个水库开展研究(图1),通过使用不同放线菌培养基从七个水源水库获得菌落形成单位(CFU),以比较不同放线菌培养基筛培性能的差异,结果表明高氏一号对水源水库中放线菌具有更优的筛培效率。但培养基显著改变了原水中放线菌的群落结构,水源水库中仅不到一半属能够在培养基中被检测到(图2)。通过对三株典型产嗅放线菌的代谢比较发现,放线菌培养过程中,细胞生长初期和中后期的碳源偏好存在显著差异,培养初期,放线菌孢子更易于利用酯类和氨基酸类碳源,这也成为放线菌能否在培养基中大量存活的关键(图3)。通过结合高氏一号和偏好碳源的方法,逐步对培养基进行优化,最终得到一种筛培性能优于传统培养基的新型放线菌分离培养基。实验结果显示新型培养基对放线菌的分离效率显著提升,并且非链霉菌属的占比显著提高(图4)。并且某些在原水中未检测到的放线菌在新型培养基被检测到,同时产生了明显的土霉味。这些发现表明,新型培养基为分离产生异味的放线菌提供了一种有前景的方法,为水质管理中监测和控制味道和气味问题提供了新的策略。

该成果以“Monitoring of potential microbial sources of taste and odor in drinking water systems: A novel actinobacterial medium development and application”为题发表于环境科学与生态学领域Top期刊Water Research。西安建筑科技大学环境学院张海涵教授为通讯作者。该研究由国家自然科学基金(52270168)、2021年陕西省高校青年创新团队资助(21JP061)、陕西省教育厅科研项目资助(22JY034)以及陕西省自然科学基础研究计划(2022JM-224)共同资助。

论文连接:DOI: 10.1016/j.watres.2025.123573

图1不同水源水库中放线菌丰度培养基的比较

图2高通量测序技术对不同培养基中放线菌群落组成的比较

图3放线菌孢子的碳源代谢活性及在7种培养基上的生长情况

图4新型培养基(AECM)与高氏一号(GN1)在水厂(WTW)中筛培性能的对比