基于细菌的水处理系统可以帮助防止抗生素抗性的传播

许多废水处理设施依赖于膜生物反应器(MBR)，这些膜生物反应器使用细菌群落来消耗和分解污染物，使得水不能再利用。来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)海水淡化和再利用中心的Peiying Hong及其同事研究了水中特定污染物如何影响这些细菌，并确定了一类特殊膜生物反应器的潜在优势。

这些生物反应器中的微生物可以是耗氧的好氧细菌或不需要氧气的厌氧细菌。Hong指出，已知厌氧膜生物反应器具有显着的优点，包括非常稳定的细菌群，其在处理污染物方面更有效。它们也更具成本效益。

在洪的研究之前，人们对包括家用化学品，抗生素和药品在内的废水含量如何影响这些不同社区的完整性知之甚少。“我们研究了这些化合物对两种MBR系统的微生物群落结构的影响，它们的基因表达和抗生素抗性基因的存在，”Hong说。

她的团队测试了两个微型膜生物反应器，模拟废水加入了一定量的常见化学污染物。厌氧和好氧群落在暴露过程中都发生了变化，某些物种在每个生物反应器中变得或多或少。

研究人员还观察了细菌分解生物废物的基因表达的种群水平变化，尽管两种生物反应器随着时间的推移保持一致。

膜生物反应器的一个潜在问题是，废水中抗生素的稳定暴露将促进耐药基因的发展，而这些基因又可以进入环境。然而，Hong的团队看到了厌氧系统的明显优势。

“与有氧系统相比，抗生素抗性基因水平显着降低，即使在相似的抗生素浓度下，”她说。

这些发现为使用厌氧膜生物反应器提供了另一个有力的论据，而洪正在研究该技术的其他潜在好处。

她的小组的一些优先事项包括调查厌氧系统是否有利于消除废水中的微生物，并对个别污染物化合物如何影响生物反应器行为进行更深入的分析。

“我们希望表明，厌氧系统中的微生物群落足够强大，可以适应高浓度的有机微污染物，同时实现良好的水处理效果，”Hong说。