处理地表水的实验室颗粒活性炭生物过滤器中真核生物多样性及其与细菌群落的相互作用

《Environmental Microbiome》：Eukaryote diversity and interactions with bacterial communities within laboratory granular activated carbon biofilter treating surface water

　　

摘要

背景

饮用水生物滤池依赖复杂的微生物群落来去除污染物，然而研究主要集中在细菌上，限制了对真核生物及其作用的理解。真核生物可能通过营养相互作用和跨域关联影响生物滤池的性能。本研究旨在利用 18S rRNA 和 16S rRNA 扩增子测序，表征处理地表水的实验室规模粒状活性炭 (GAC) 生物滤池启动期间的真核生物多样性，并检查其与细菌群落的关联。

结果

真核生物滤池群落表现出相对较低的丰富度（60–80 个 ASVs），跨越超过 25 个门，占相对丰度的 98.9%。真核生物滤池群落在进水和出水群落中有明显区别，但随时间或生物滤池深度没有变化。中性模型识别出一组核心分类群，其中几个是确定性选择的，包括 蠕虫变形虫。广义线性潜变量模型识别出 24 种真核生物和 75 种细菌具有显著的正相关或负相关，包括蠕虫变形虫和军团菌之间的弱正相关。总体网络分析以细菌为主，但显示三种边缘真核生物（毛口纲、翼囊虫、刚性丝纲）与细菌主要呈现负相关。

结论

这些发现表明，尽管真核生物多样性相对较低，但它们是生物滤池微生物组中一致且潜在具有影响力的组成部分。虽然观察到的关联并未建立因果关系，但它们突出了真核生物可能有助于微生物群落结构的合理途径。这项工作拓宽了饮用水生物滤池的生态视角，并为未来研究调查跨域相互作用及其对优化生物水处理过程的影响提供了基础。