1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Микробиология
  4. T. 92, № 5, 2023

Микробиология, 2023, T. 92, № 5, стр. 521-526

Высокая эффективность удаления патогенных микроорганизмов при очистке коммунальных сточных вод города Москвы

Ш. А. Бегматов a, *, А. Г. Дорофеев b, Н. В. Пименов b, А. В. Марданов a, Н. В. Равин a

a Институт биоинженерии им. К.Г. Скрябина, ФИЦ Биотехнологии РАН
119071 Москва, Россия

b Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАН
119071 Москва, Россия

* E-mail: shabegmatov@gmail.com

Поступила в редакцию 03.04.2023
После доработки 06.04.2023
Принята к публикации 06.04.2023

Аннотация

Несмотря на то, что большинство патогенных бактерий эффективно удаляются из сточных вод при их биологической очистке, некоторые патогены, в частности, Arcobacter могут сохраняться в очищенной воде. С помощью профилирования по генам 16S рРНК исследован состав микробных сообществ коммунальных сточных вод города Москвы до и после биологической очистки на Люберецких очистных сооружениях. В поступающей сточной воде преобладали фекальные загрязнители родов Acinetobacter, Aeromonas, Arcobacter, Bacteroides, Streptococcus и Veillonella, которые включают патогены человека. После очистки относительное содержание этих бактерий снижалось в 50‒100 раз. В микробиоме очищенной воды преобладали бактерии, характерные для активного ила, в том числе, нитрификаторы Nitrospira и Nitrosomonas, а также фосфат- и гликоген-аккумулирующие микроорганизмы. Таким образом, патогенные бактерии, включая Arcobacter, эффективно удаляются на московских очистных сооружениях.

Ключевые слова: сточные воды, патоген, микробное сообщество, молекулярный анализ

Список литературы

  1. Загайнова А.В., Асланова М.М., Курбатова И.В., Ракова В.М., Федец З.Е., Пай Г.В., Грицюк О.В., Панькова М.Н., Новожилов К.А., Абрамов И.А., Иванова П.А., Недачин А.Е., Автономова А.А., Стародубова Н.Ю., Савостикова О.Н. Оптимизация методов санитарно-микробиологического и санитарно-паразитологического контроля сточных вод // Гигиена и санитария. 2022. Т. 101. С. 545‒555.

  2. Altwegg M., Geiss H.K. Aeromonas as a human pathogen // Crit. Rev. Microbiol. 1989. V. 16. P. 253‒286.

  3. Antunes L.C, Visca P., Towner K.J. Acinetobacter baumannii: evolution of a global pathogen // Pathog Dis. 2014. V. 71. P. 292‒301.

  4. Azcarate-Peril M.A., Roach J., Marsh A., Chey W.D., Sandborn W.J., Ritter A.J., Savaiano D.A., Klaenhammer T.R. A double-blind, 377-subject randomized study identifies Ruminococcus, Coprococcus, Christensenella, and Collinsella as long-term potential key players in the modulation of the gut microbiome of lactose intolerant individuals by galacto-oligosaccharides // Gut Microbes. 2021. V. 13. Art. 1957536. https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1957536

  5. Begmatov S., Dorofeev A.G., Kadnikov V.V., Beletsky A.V., Pimenov N.V., Ravin N.V., Mardanov A.V. The structure of microbial communities of activated sludge of large-scale wastewater treatment plants in the city of Moscow // Sci. Rep. 2022. V. 12. Art. 3458. https://doi.org/10.1038/s41598-022-07132-4

  6. Collado L., Figueras M.J. Taxonomy, epidemiology, and clinical relevance of the genus Arcobacter // Clin. Microbiol. Rev. 2011. V. 24. P. 174‒192.

  7. Di Cesare A., De Carluccio M., Eckert E.M., Fontaneto D., Fiorentino A., Corno G., Prete P., Cucciniello R., Proto A., Rizzo L. Combination of flow cytometry and molecular analysis to monitor the effect of UVC/H2O2 vs UVC/H2O2/Cu-IDS processes on pathogens and antibiotic resistant genes in secondary wastewater effluents // Water. Res. 2020. V. 184. Art. 116194. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116194

  8. Edgar R.C. Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST // Bioinformatics. 2010. V. 26. P. 2460‒2461.

  9. Fisher J.C., Levican A., Figueras M.J., McLellan S.L. Population dynamics and ecology of Arcobacter in sewage // Front. Microbiol. 2014. V. 5. Art. 525. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00525

  10. Frey B., Rime T., Phillips M., Stierli B., Hajdas I., Widmer F., Hartmann M. Microbial diversity in European alpine permafrost and active layers // FEMS Microbiol. Ecol. 2016. V. 92. Art. fiw018. https://doi.org/10.1093/femsec/fiw018

  11. Frigon D., Biswal. B.K., Mazza A., Masson L., Gehr R. Biological and physicochemical wastewater treatment processes reduce the prevalence of virulent Escherichia coli // Appl. Environ. Microbiol. 2013. V. 79. P. 835‒844.

  12. Hultman J., Tamminen M., Pärnänen K., Cairns J., Karkman A., Virta M. Host range of antibiotic resistance genes in wastewater treatment plant influent and effluent // FEMS Microbiol. Ecol. 2018. V. 94. Art. fiy038. https://doi.org/10.1093/femsec/fiy038

  13. Karaolia P., Vasileiadis S., Michael S., Karpouzas D., Fatta-Kassinos D. Shotgun metagenomics assessment of the resistome, mobilome, pathogen dynamics and their ecological control modes in full-scale urban wastewater treatment plants // J. Hazard. Mater. 2021. P. 418. Art.126387. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126387

  14. Koivunen J., Siitonen A., Heinonen-Tanski H. Elimination of enteric bacteria in biological-chemical wastewater treatment and tertiary filtration units // Water. Res. 2003. V. 37. P. 690‒698.

  15. Koskey A.M., Fisher J.C., Eren A.M., Ponce-Terashima R., Reis M.G., Blanton R.E., McLellan S.L. Blautia and Prevotella sequences distinguish human and animal fecal pollution in Brazil surface waters // Environ. Microbiol. Rep. 2014. V. 6. P. 696‒704. https://doi.org/10.1111/1758-2229.12189

  16. Kristensen J.M., Nierychlo M., Albertsen M., Nielsen P.H. Bacteria from the genus Arcobacter are abundant in effluent from wastewater treatment plants // Appl. Environ. Microbiol. 2020. V. 86. Art. e03044-19. https://doi.org/10.1128/AEM.03044-19

  17. Magoc T., Salzberg S. FLASH: Fast length adjustment of short reads to improve genome assemblies // Bioinformatics. 2011. V. 27. P. 2957‒2963.

  18. Mølgaard K., Nickelsen C., Jansen J. Hygienic quality of wastewater from municipal treatment plant. Report no. 684. Danish Environmental Protection Agency, Odense, Denmark. 2002. https://www2.mst.dk/udgiv/publikationer/ 2002/87-7972-078-1/pdf/87-7972-080-3.pdf

  19. Rognes T., Flouri T., Nichols B., Quince C., Mahé F. VSEARCH: a versatile open source tool for metagenomics // PeerJ. 2016. V. 4. https://doi.org/10.7717/peerj.2584

  20. Shchegolkova N.M., Krasnov G.S., Belova A.A., Dmitriev A.A., Kharitonov S.L., Klimina K.M., Melnikova N.V., Kudryavtseva A.V. Microbial community structure of activated sludge in treatment plants with different wastewater compositions // Front. Microbiol. 2016. P. 7. Art. 90. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00090

  21. Wexler H.M. Bacteroides: the good, the bad, and the nitty-gritty // Clin. Microbiol. Rev. 2007. V. 20. P. 593‒621.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Микробиология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал