大豆低聚糖替代葡萄糖对生物絮团系统菌群结构的影响

为了筛选出对生物絮团系统水质及菌群结构有积极作用的适宜浓度,本研究通过使用不同浓度的大豆低聚糖(SBOS)替代葡萄糖(GLU)作为生物絮团的碳源,对照组碳源为葡萄糖,实验组分别设置2.5%、5.0%、7.5%和10.0%SBOS (SBOS-2.5、SBOS-5.0、SBOS-7.5、SBOS-10.0组)替代葡萄糖为碳源。氯化铵为氮源,C/N为15,并添加枯草芽孢杆菌促进生物絮团系统形成。结果显示,各实验组与对照组均有效降低水中氨氮、亚硝态氮、硝态氮、总氮的浓度,各组之间均无显著差异。基于16S rRNA高通量测序,在门水平下,14 d时各实验组及对照组的优势菌门为变形菌门。28 d时,变形菌门与拟杆菌门的比例相近。属水平下,14 d时,SBOS-2.5组与SBOS-10.0组均显著提高芽孢杆菌属的丰度,显著降低气单胞菌科的丰度。28 d时,SBOS-2.5组与对照组和SBOS-10.0组相比显著提高黄杆菌属的丰度,各实验组与对照组相比显著降低金黄杆菌属的丰度。将菌群组成与环境因子关联分析,发现部分菌群对氮的硝化与反硝化有重要作用。研究表明,2.5%和10.0%的SBOS替代葡萄糖作为生物絮团的碳源均可有效提高有益菌丰度,降低有害菌丰度,有利于维持水体中细菌群落的稳定性。综合实验结果与生产应用成本,SBOS替代葡萄糖的推荐比例为2.5%。本研究为SBOS作为碳源应用于生物絮团系统提供基础,并为后续研究提供参考。