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同济大学:更高效废水处理新突破 |《自然-水》论文

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近期来自同济大学的研究团队在《自然-水》发表了论文“铁载体作为选择性调控因子强化厌氧氨氧化菌”(Siderophores as a selective regulator for enhancing anaerobic ammonium oxidation bacteria),欢迎阅读文章了解详情。

论文导读:

厌氧氨氧化(anammox)菌有限的铁吸收率已经得到了越来越多的关注,这是因为铁在厌氧氨氧化菌的代谢中发挥着重要作用。许多细菌借助铁载体来获取铁,近期的研究表明,以铁载体-Fe3+形式存在的铁可被厌氧氨氧化菌利用。然而,厌氧氨氧化菌能利用哪种铁载体以及其利用机制仍不清楚。

来自同济大学的研究团队率先揭示了铁载体选择性促进铁吸收并调控厌氧氨氧化菌代谢活性的机制。批次实验和长期运行结果显示,铁载体儿茶素(CAT)和N-羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)将厌氧氨氧化系统的铁吸收率提高至50%–65%,并触发了关键酶组装所需的辅因子合成,从而选择性增强了厌氧氨氧化活性(≥350 mg N/克挥发性悬浮固体·天)和氮去除率(≥85%)。结合多组学分析,研究团队揭示了两种厌氧氨氧化菌属的通用铁吸收途径:Candidatus Brocadia通过外膜受体FitA/TbpA和FecA分别识别CAT-Fe3+和HEDTA-Fe3+;而Candidatus Jettenia首先利用NfnB酶还原CAT-Fe3+,随后通过FeoABC系统完成吸收。这项研究阐明了铁载体通过促进铁吸收和利用选择性强化厌氧氨氧化菌的关键作用,揭示了相关的分子机制,为利用铁载体调控优化厌氧氨氧化过程、实现更加高效可持续的废水处理开辟了有前景的途径。

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论文表1:外源铁载体对厌氧氨氧化系统的短期效应。

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通讯作者:Han Wang、Yayi Wang(同济大学)

第一作者:Jiawei Liu(同济大学)

DOI:10.1038/s44221-025-00459-y

发表日期:2025年7月7日

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《自然-水》

2024 Journal Metrics

影响因子:24.1

五年影响因子:24.1

学科排名:1/131,水资源;5/374,环境科学

引用量:2,619

下载量:554,831

*数据来源:2024年Journal Citation Reports, Clarivate Analytics 2025和期刊官网

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