原核病毒在污水处理中的重要作用

原核病毒（噬菌体）存在于活性污泥（AS）中，是污水处理厂（WWTPs）中广泛使用的一种生物处理工艺，其作用是调节活性污泥中微生物群落的组成。噬菌体是主要的细菌捕食者，通过与AS系统中关键细菌种群的病毒-宿主相互作用，它们可以影响污染物的去除效率。高特异性噬菌体可用于抑制不需要的细菌，例如，可能破坏AS系统去除效率的不需要的泡沫相关丝状细菌。

　　

在临床上，噬菌体治疗已经被其他研究团队证明是对抗耐药超级细菌鲍曼不动杆菌的有效方法，而污水处理厂中的活性污泥是分离噬菌体治疗感染的重要来源，挽救了人们的生命。

由香港大学土木工程系张通教授领导的研究小组最近应用系统宏基因组管道，从香港六个污水处理厂检索了约5万个噬菌体的目录。该研究揭示了活性污泥中大量的未定性的原核病毒多样性，并在很大程度上扩展了目前AS原核病毒的目录，为利用噬菌体处理控制污水处理厂中的不良微生物提供了参考。研究结果发表在领先的科学杂志《自然通讯》上。

张教授说:“原核病毒是如此之小，以至于人们忽视了它们在wwtp中的作用。通过揭示wwtp中功能性微生物中广泛的病毒-宿主相互作用，该研究突出了噬菌体在污染物清除和环境保护中的潜在作用。”

这是全球首次探索wwtp中功能性微生物与原核病毒之间的联系。未来的工作将包括分析长期AS噬菌体群落的动态和分离噬菌体以控制污水处理厂中不需要的细菌。

Journal Reference:

1. Yiqiang Chen, Yulin Wang, David Paez-Espino, Martin F. Polz, Tong Zhang. Prokaryotic viruses impact functional microorganisms in nutrient removal and carbon cycle in wastewater treatment plants. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-25678-1