近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展科學(xué)與工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次系統(tǒng)綜述了緩解氨氮和揮發(fā)性脂肪酸抑制厭氧消化產(chǎn)甲烷的關(guān)鍵代謝途徑和能量學(xué)的機(jī)理機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《可再生與可持續(xù)能源評(píng)論（Renewable and Sustainable Energy Reviews）》上。
厭氧消化可同時(shí)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用和能源回收，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要技術(shù)。氨氮和揮發(fā)性脂肪酸抑制是厭氧消化中普遍存在的雙重挑戰(zhàn)，氨氮和揮發(fā)性脂肪酸抑制條件下微生物群落結(jié)構(gòu)和代謝穩(wěn)定性對(duì)持續(xù)高效產(chǎn)甲烷至關(guān)重要。
利用電子分岔機(jī)制強(qiáng)化種間電子傳遞可在厭氧消化氨氮和揮發(fā)性脂肪酸協(xié)同抑制條件下以最低的能量損失提升產(chǎn)甲烷效率，加強(qiáng)細(xì)菌與產(chǎn)甲烷菌之間的互養(yǎng)關(guān)聯(lián)，使得產(chǎn)甲烷菌可以在抑制條件下生長。該研究全面梳理了強(qiáng)化電子分岔耦合直接種間電子傳遞緩解氨氮和揮發(fā)性脂肪酸協(xié)同抑制；詳細(xì)論述了氨氮和揮發(fā)性脂肪酸抑制所涉及的分子機(jī)制以及以種間電子轉(zhuǎn)移為核心的緩解策略；系統(tǒng)闡述了能量耦合途徑下氨氮和脂肪酸協(xié)同抑制解除機(jī)制。該研究為緩解厭氧消化氨氮和脂肪酸抑制的微生物代謝調(diào)控研究提供了參考。
該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。（通訊員 姬悅）
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.115166
