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案例分析
在光合细菌废水处理中,定期补充氧气可促进有效代谢以增强有价值的生物资源生产
- Periodic oxygen supplementation drives efficient metabolism for enhancing valuable bioresource production in photosynthetic bacteria wastewater treatment 期刊:Bioresource Technology 影响因子:9.644 发表时间:2022.01 技术手段:GC-MS非靶向代谢组学 研究方向:污水处理及生物转化 文章链接:doi:10.1016/j.biortech.2022.126678
研究背景
废水的生物转化是一种利用含有增值物质的微生物处理废水并将废水中的营养物质转化为生物质,它是实现废水资源化的有效技术。外硫红螺旋菌属于紫硫光合细菌,已被证明在废水生物转化方面具有巨大潜力。在这项工作中,提出了一种周期性的氧气补充策略(每12小时关闭/打开氧气),以增强外硫红螺旋菌对污染物的去除和生物资源的积累。此外,代谢组学分析用于研究代谢特征对不同氧补充策略的反应。这项工作为氧气补充策略对废水中 PSB 增值产品积累的代谢影响提供了有意义的见解,这可能会增加其在大规模甚至现场应用的可行性。
技术路线
重要结论
为了减轻氧对PSB光合作用中心的损害,在PSB介导的废水处理系统中提出了A-O策略。A-O策略获得了与C-O策略相似的污染物去除效果。在A-O策略中,生物量和色素浓度分别比N-O和C-O策略高15.7-25.7%和15.1-31.1%,CoQ10浓度比N-O策略高52.5%。A-O策略增强了TCA循环和β-丙氨酸代谢活性,降低了氧化磷酸化对光合磷酸化的抑制,从而促进了细胞生长。作者指出可进一步研究A-O策略在实际废水中的应用,以评估其潜力和优势。