污水處理系統(tǒng)中噬菌體篩選及鼠傷寒沙門氏菌防控試驗(yàn)研究.pdf

1、鼠傷寒沙門氏菌作為一種傳播廣泛、人畜共患的腸道病原菌已經(jīng)成為危害人類健康和影響環(huán)境與公共衛(wèi)生的重大問(wèn)題之一，生活污水、養(yǎng)殖廢水及醫(yī)療廢水是鼠傷寒沙門氏菌的主要寄居場(chǎng)所和重要的傳播源。在城市污水處理流程中防治鼠傷寒沙門氏菌，從源頭上控制此類病原菌排至水環(huán)境中從而降低人類與牲畜感染的概率，對(duì)保護(hù)人類健康、減少經(jīng)濟(jì)損失與維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著人口急劇增加及城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷加快，水資源短缺日益加劇。城市污水再生利用是解決水資源短缺

2、的有效途徑，然而在污水回用的過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題，尤其是病原微生物會(huì)給再生水的利用帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)。
　　目前，污水廠多采用加氯消毒的方法進(jìn)行病原菌的防控，然而加氯消毒后會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有毒害作用的消毒副產(chǎn)物，所以經(jīng)加氯消毒后的再生水排入環(huán)境后仍然存在公共衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)。因此，將綠色環(huán)保、無(wú)副作用的噬菌體作為滅菌劑用來(lái)防控污水中的病原菌相比于加氯消毒有著較為明顯的優(yōu)勢(shì)，在污水處理領(lǐng)域有望得到較好利用。
　　本文以鼠傷寒沙門氏菌為宿主菌，考

3、察了鼠傷寒沙門氏菌噬菌體在太原市某污水處理廠（A2O工藝）的數(shù)量分布規(guī)律，并從中篩選出兩株噬菌體Pst87170和Pst65110?？疾炝藘芍晔删w的生物學(xué)特性與裂解能力，構(gòu)建了混合噬菌體制劑用于水中鼠傷寒沙門氏菌的防控。考察該混合噬菌體對(duì)鼠傷寒沙門氏菌的防控作用效果。其主要結(jié)果如下：
　　（1）在A2O工藝的污水處理系統(tǒng)中，鼠傷寒沙門氏菌噬菌體在原污水及沉砂池中的含量較高，在厭氧池、缺氧池、好氧池以及二沉池中的含量較少，且噬菌體

4、的數(shù)量分布有明顯的季節(jié)性變化，溫度較高的夏季其噬菌體含量明顯高于溫度偏低的冬季。
　　（2）噬菌體Pst87170的頭部為正二十面體立體對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其直徑約為87nm，有一長(zhǎng)尾，尾長(zhǎng)約170nm，直徑約為9nm，屬于有尾噬菌體目（Caudovirales），長(zhǎng)尾噬菌體科（Siphoviridae family)。該噬菌體屬于溫和性噬菌體，其核酸類型為雙鏈DNA；該噬菌體的最佳感染復(fù)數(shù)是0.1，潛伏期和爆發(fā)期分別為100min和130

5、min，裂解量約為103pfu/cell，具有較強(qiáng)的吸附能力、熱穩(wěn)定性以及酸堿耐受性，對(duì)氯仿等有機(jī)溶劑不敏感。
　?。?）噬菌體Pst65110的頭部為正多面體結(jié)構(gòu)，直徑約65nm，頸部長(zhǎng)約6nm，尾鞘長(zhǎng)度約38nm，直徑約21nm，尾絲長(zhǎng)度約65nm，直徑約5nm，屬于有尾噬菌體目（Caudovirales），肌尾噬菌體科（Myoviridae family）。該噬菌體屬溫和性噬菌體，其核酸類型為雙鏈DNA。該噬菌體的最佳感染復(fù)

6、數(shù)是0.01，潛伏期和爆發(fā)期分別為80min和70min，裂解量約194pfu/cell，具有較強(qiáng)的吸附能力、熱穩(wěn)定性和酸堿耐受性，對(duì)氯仿等有機(jī)溶劑不敏感。
　　（4）在宿主菌濃度較高且營(yíng)養(yǎng)充足的條件下，單一噬菌體與混合噬菌體均能有效抑制宿主菌的增殖，起到較為良好的防控效果，但是采用單一噬菌體進(jìn)行處理時(shí)，體系中不敏感菌出現(xiàn)的速度較快，而采用混合噬菌體則能夠有效降低不敏感菌出現(xiàn)的概率。
　?。?）噬菌體對(duì)鼠傷寒沙門氏菌的防控試

7、驗(yàn)顯示，在25℃的二級(jí)出水中，按感染復(fù)數(shù)為10的比例投加混合噬菌體（Pst87170和Pst65110）處理鼠傷寒沙門氏菌，8h后可將初始濃度為105cfu/mL的病原菌降至100cfu/mL以下，相比于單一噬菌體，采用混合噬菌體能夠?qū)⒓?xì)菌數(shù)量限制在更低水平，且保持時(shí)間較長(zhǎng)，證明了以溫和性噬菌體Pst87170和Pst65110等比例混合所構(gòu)建的混合噬菌體能夠?qū)λ械氖髠抽T氏菌起到良好的防控效果，具有研制成為混合噬菌體制劑而應(yīng)用于鼠