近日，365bet官网_365足球体育app下载【投注直播】生态环境与资源学院杨志峰院士团队马金星教授课题组采用多组学联合分析，厘清高浓度抗生素持续/间歇胁迫下膜曝气生物膜反应器（MABR）的性能演变与动态响应机制。该项研究成果发表于环境领域知名期刊 Water Research （中科院一区TOP期刊，IF=11.4）。

水产养殖过程需要使用抗生素来治疗或预防寄生虫和细菌感染。治疗方式主要包括将抗生素作为辅助剂加入饲料中或使用药浴。当养殖生物表现出与疾病相关的厌食症状时，药浴可能是唯一有效的治疗手段。然而，水产养殖药浴废水中残留的高浓度抗生素对传统生物脱氮工艺提出了挑战。团队以低能耗、具有生物分层结构特征的MABR为研究对象，考察多生态位功能菌群协同处理水产养殖药浴废水的效果。团队前期工作围绕MABR代谢基质调控（Chem. Eng. J., 2023, 463, 142529）、生物通路鉴定（Water Res., 2022, 227, 119319）以及新污染物去除效果评估（Bioresour. Technol., 2021, 343, 126139），但高浓度抗生素胁迫下MABR的性能演变及响应机制尚未清晰。

MABR分层生物膜中习性迥异的微生物在OTC胁迫下的响应机制

该研究结果证实，高浓度土霉素（OTC）暴露可导致生物膜活性降低及胞外聚合物（EPS）组分显著重构。即使在高浓度OTC胁迫条件下，MABR仍可实现98.2±1.8%的氨氮（NH₄⁺-N）高效去除，该性能归因于生物膜对内层功能菌群（如氨氧化菌AOB与亚硝酸盐氧化菌NOB）的保护作用。硝化过程相关的基因（amoA/B和nxrA）表达整体呈上调趋势，外排泵激活机制协同形成微生物应激响应。然而，尽管Denitratisoma oestradiolicum（14.5%）和反硝化细菌克隆NOA-1-C（41.7%）显著富集，但总氮（TN）去除效率从95.3±2.5% 降至76.0±8.8%，这可能是由于反硝化功能基因（narG、nirK、nosZ1和nosZ2）表达受限所致。终止OTC投加并调整运行参数后，总氮去除率恢复至87.4±5.8%。该研究结果展示了MABR技术在水产养殖药浴废水处理中的高效脱氮能力和显著过程韧性。

论文第一作者为2022级硕士研究生林滨城，通讯作者为生态环境与资源学院马金星教授。广东工业大学为论文的第一完成单位。本研究得到国家自然科学基金基础科学中心项目（52388101）、广东省引进创新创业团队计划和广东省杰出青年科学基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.123326