近日，本室白晓慧教授课题组在《Water Research》发表了题为“Self-repair and resuscitation of viable injured bacteria in chlorinated drinking water: Achromobacter as an example”的研究成果，探究了饮用水氯化消毒后，幸存的损伤细菌在输配过程中的自修复与复苏过程。上海交通大学硕士生胡曾一为论文的第一作者，白晓慧教授为通讯作者。
饮用水处理厂的氯化消毒工艺可对细菌的细胞膜和DNA等结构造成损伤，并诱导幸存的损伤细菌处于存活但不可培养（VBNC）的状态。常用的异养菌平板计数（HPC）难以监测到这些损伤的细菌，其潜在活性也尚未在流式细胞仪完整细胞计数（FCM-ICC）中得到充分的关注与探究。存活的损伤细菌将造成饮用水消毒效率过高的评估，此外可能在饮用水输配系统(DWDSs)中发生细胞结构的修复，最终在到达用户末端龙头前复苏并产生公共卫生风险。
本研究利用流式细胞术（FCM）分析饮用水氯化消毒后的“中间状态”细胞群，建立了一种存活损伤细菌的识别和获得方法。以实际水样中分离得到的无色杆菌Achromobacter作为研究模式菌株，通过流式细胞完整性分析、电镜观察和CTC呼吸活性分析表征了其在氯消毒后损伤的发生，以及细胞的实际生理活性，并探究了氯损伤无色杆菌的细胞修复过程与相关分子机制。研究发现，非同源末端链接（NHEJ）途径对细菌DNA的损伤修复发挥重要功能，并为细菌后续的复苏提供基础。
图 饮用水氯化消毒后中间状态损伤细菌的自修复与复苏过程
本研究揭示了饮用水处理工艺中，不完全的氯化消毒可使细菌进入中间损伤状态，这实际上也是细菌进入存活但不可培养（VBNC）状态的重要表征。活的损伤细菌在完成DNA修复后，可在饮用水输配系统（DWDSs）中发生复苏，并造成健康风险。本研究有助于更准确评价饮用水氯消毒后的微生物灭活效率，并为控制DWDSs中的微生物增殖提供了理论支持。后期，课题组将基于无色杆菌自修复与复苏的理论，进一步探究实际的饮用水系统中微生物增殖的来源，并提出有效的控制措施。
本研究得到国家自然科学基金(51878406)的支持。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135423010254
返回列表页
