近日，我院水处理技术与水质安全团队于鑫教授课题组在环境领域高水平期刊 Journal of Hazardous Materials 上发表了题为“Emerging contaminants in the water environment: Disinfection-induced viable but non-culturable waterborne pathogens”的综述论文。论文是基于团队近十年对水环境中有活性但不可培养（VBNC）状态细菌系列研究成果的系统性总结和展望，特别关注水消毒诱导病原菌进入VBNC状态的实际情况，提出VBNC病原菌能保持致病性并存在复苏（爆发）潜力的风险，并建议将VBNC状态病原菌作为水环境中的一类新兴微生物污染加以关注和针对性控制。该论文对促进水消毒技术的发展和消毒策略的优化具有重要意义。
研究背景
在不利的环境下，细菌会进入VBNC状态，表现为不能在常规培养基上形成菌落，但它们仍具有活性。在水环境中，不合理的消毒工艺可能诱导病原菌进入VBNC状态，造成目前国标检测方法的漏洞，当VBNC病原菌在供水末端发生复苏，将对公众健康构成严重威胁。例如，研究人员能从病原菌爆发事件中感染患者的粪便分离出相关病原菌，但不能从相应生活区域的饮用水环境分离。据推测，病原菌可能是在水系统中以VBNC状态赋存，并在人体中复苏造成爆发风险。因此，研究这种特殊的细菌休眠状态的特征、风险及其发展控制技术对水环境微生物安全保障具有重要的理论和实践意义。
图文摘要
研究展望
（1）目前水处理工艺中VBNC病原菌的研究还较少。在实际水环境中，病原菌会受到更复杂的物理化学因素影响，还可能以生物膜这类聚集体形式赋存，对该类环境中VBNC病原菌的研究更能揭示进入VBNC状态和VBNC状态复苏的普遍机制。
（2）针对实际水环境中细菌含量低的实际情况，通常需要对水样进行预处理以达到富集效果，高灵敏度（原位）的VBNC病原菌检测方法仍然非常缺乏，主流检测方法很难做到实时表征，即无法对VBNC病原菌进行连续表征的研究需求。所以，应开发快速、无标记VBNC病原菌定量检测技术。
（3）目前对VBNC病原菌的环境耐受机制已有一定的研究进展，但对其健康风险（复苏、致病性和抗性传播）的定量还较少。如能定量评估水环境中VBNC病原菌的风险，特别是在COVID-19大流行期间，可以避免过度消毒带来的水质安全隐患。例如，抑制VBNC病原菌永久处于“休眠”的状态，也是优化水消毒技术的发展方向之一。
图 1 消毒诱导VBNC细菌的形态和生理特征
图 2 消毒诱导VBNC细菌的形成机制
图 3 消毒诱导VBNC细菌的耐受性机制 (a) 主动外排; (b) 被动休眠
研究团队
论文的通讯作者为于鑫教授，第一作者为我院博士后叶成松。该研究得到国家自然科学基金委，中国博士后科学基金，上海同济高廷耀环保科技发展基金会的资助。
文、图 | 叶成松
责任编辑 | 于鑫
排版 | 吴晓倩
