群体感应信号分子AHLs强化厌氧氨氧化过程综述

厌氧氨氧化（Anaerobic ammonia oxidation, Anammox）被认为是非常有前景的污水处理工艺。N-酰基高丝氨酸内酯（N-acyl homoserine lactones, AHLs）介导的群体感应（quorum sensing, QS）在细菌中广泛存在，在Anammox过程中起着关键作用。近年来对AHLs介导的QS系统如何促进Anammox的研究逐渐增多，研究热点关注外源AHLs如何缩短Anammox系统启动时间，以及提高生物量、功能微生物丰度和活性等方面。为此，归纳了外源AHLs强化Anammox的机制，以及三磷酸腺苷、氮去除相关酶和相关基因在该过程中起着关键作用，总结了AHLs信号分子结构差异和特性对Anammox系统脱氮性能的影响，评述了外源AHLs的添加浓度、阶段和时效性对Anammox过程的促进效果，以及不同环境因素对该过程脱氮的影响，提出了现阶段AHLs强化Anammox过程研究中存在的主要问题，并指出了未来的研究方向。

关键词: 厌氧氨氧化；群体感应；脱氮；信号分子；胞外聚合物

AHLs介导的QS广泛存在于废水处理系统中，AHLs可通过对相关功能蛋白的控制和相关基因的表达，加速EPS生成，提高AnAOB丰度，降低对不利环境因素的敏感性，强化Anammox过程和脱氮性能的稳定性。然而，外源AHLs强化QS可能会受到各种内在和外在因素的影响，在实际应用中的作用机制非常复杂。为保证外源AHLs作用的高效性和准确性，针对外源AHLs强化Anammox脱氮的研究现状，未来应从以下几方面进行研究：

1）进一步揭示基于外源AHLs对Anammox过程的调控机制。

2）不同外源AHLs对AnAOB活性和群落丰度的影响需进一步研究。

3）提高对外源AHLs功能的认识，明确外源AHLs的不同添加浓度、阶段和时效性对反应器的作用效果。

4）探索QS在不同系统和环境中调节性能的差异，最终根据不同的应用场景，提出基于QS的强化策略，对工程和生态应用具有重要意义。环境因素（如pH、温度、盐度和氮负荷）对AHLs强化Anammox细菌和过程的影响需要进行更广泛的研究，应加强系统中AnAOB生物量维持条件的优选研究。