Роль прокариотных вирусов в очистке сточных вод

Прокариотные вирусы (бактериофаги), присутствующие в активном иле (АИ) — биологическом процессе очистки, широко используемом на станциях очистки сточных вод (СОСВ), — регулируют состав микробного сообщества. Бактериофаги, как основные хищники бактерий, через взаимодействия «вирус-хозяин» с ключевыми бактериальными популяциями в системах АИ могут влиять на эффективность удаления загрязнителей. Высокоспецифичные фаги можно использовать для подавления нежелательных бактерий, например, нитчатых бактерий, связанных с нежелательным пенообразованием, которое может нарушить эффективность работы системы АИ.

Клинически другие исследовательские группы продемонстрировали, что фаговая терапия является эффективным методом борьбы с устойчивым к антибиотикам супербактерием Acinetobacter baumannii, а активный ил на СОСВ служит важным источником для выделения фагов для лечения инфекций и спасения жизней.

Исследовательская группа под руководством профессора Тонга Чжана с факультета гражданского строительства Гонконгского университета (HKU) недавно применила системный метагеномный пайплайн для получения каталога из около 50 000 фагов из шести СОСВ в Гонконге. Исследование выявило большое и неохарактеризованное разнообразие прокариотных вирусов в активном иле и значительно расширило текущий каталог, что служит ориентиром для использования фаговых методов контроля нежелательных микроорганизмов на СОСВ. Результаты опубликованы в ведущем научном журнале Nature Communications.

Профессор Чжан заявил: «Прокариотные вирусы настолько малы, что их роль на СОСВ недооценивали. Выявив обширные взаимодействия вирусов с функциональными микроорганизмами-хозяевами на СОСВ, это исследование подчеркивает потенциальную роль фагов в удалении загрязнителей и защите окружающей среды».

Это первая в мире работа, исследующая связи между функциональными микроорганизмами на СОСВ и прокариотными вирусами. В будущем планируется анализ долгосрочной динамики фагового сообщества АИ и выделение фагов для контроля нежелательных бактерий на СОСВ.

Работа является частью проекта профессора Чжана, поддержанного Тематической исследовательской схемой (TRS) Комитета по университетским грантам, направленной на поддержку исследований стратегической важности.

Исследовательская статья «Prokaryotic viruses impact functional microorganisms in nutrient removal and carbon cycle in wastewater treatment plants» опубликована в Nature Communications.