以次世代定序方式分析畜產廢水處理活性污泥之細菌多樣性
- 期別
- 2023-56-1-34-45
- 作者
- 廖仁寶、黃雅玲、黃子瑄、陳若菁、程梅萍
- 關鍵字
- 活性污泥、細菌多樣性、廢水處理
- 摘要
- 本研究之目的在於利用次世代定序方式探討畜產廢水處理設施中活性與厭氧污泥中細菌多樣性，藉以瞭解不同活性污泥中細菌群落組成之差異，並期以延伸利用。試驗樣品含4 種，包括在熱季採集2 個活性污泥與1 個厭氧污泥樣品，以及在涼季採集1 個活性污泥樣品。使用瓷珠震盪方式直接萃取4 種污泥樣品中之微生物DNA，其後利用次世代定序方式進行16S rRNA 基因變異區V3 － V4 序列解序，並以生物資訊學工具分析樣品中之細菌多樣性。分析結果顯示，樣品物種豐度以厭氧污泥樣品含量最高，平均可達2,205 種，活性污泥樣品則介於1,682 －1,854 種。活性污泥樣品含有占比較高之菌門為Bacteroidetes 與Proteobacteria；厭氧污泥樣品則為Bacteroidetes 與Patescibacteria。依操作分類單位(operational taxonomic unit, OTU) 分析結果，占比前10 名的菌屬有Denitratisoma、Ferruginibacter、DMER64、Bacterium enrichment culture clone R4-41B、Smithella、Limnobacter、Ignavibacterium、Nitrosomonas、Christensenellaceae R7 group 及Arcobacter，其中源自活性污泥之菌屬，多與氮循環相關。此外，PCoA (principal coordinates analysis)、NMDS (non-metric multidimensional scaling)、PLS-DA (partial least squares discriminant analysis) 及t-SNE (t-distributed stochastic neighbor embedding) 分析結果顯示，4 種樣品可區分為3 大群，即熱季所採集之好氧樣品2 個為1 群、厭氧樣品1 群，而涼季所採集之好氧樣品則為另1 群。綜而言之，以次世代定序方式解析涼、熱季污泥之細菌組成，可獲得重要的優勢細菌種類資訊，提供未來之研究或應用參考。