以pH为扰动因子探究电化学厌氧消化产甲烷代谢通量与微生物的关系

刘洪周; 杨思霞; 王楠; 刘海波; 陈铁柱; 李建昌

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【背景】电化学厌氧消化（electrochemical anaerobic digestion,EAD）系统的代谢途径由具备不同功能的微生物所主导，其代谢通量与功能微生物丰度、活性及群落结构相关。【目的】探究EAD产甲烷代谢通量与微生物的关系。【方法】采用代谢通量分析（metabolic flux analysis,MFA）方法，以pH为扰动因子得到微生物群落与产甲烷通量的响应关系。【结果】pH 7.5扰动时产甲烷通量最大为0.398 4±0.029 3，较对照组（pH 6.9）的0.297 4±0.012 7和扰动组（pH 6.3）的0.136 5±0.012 0分别提高了25%和65%。另外，平均有33.8%±3.1%的氢气（通量）用于还原二氧化碳产甲烷和乙酸，平均有21.0%±2.6%的乙酸（通量）转化为甲烷。此外，产甲烷通量与Mariniphaga、Methanosaeta和Desulfomicrobium的丰度呈正相关，与Sedimentibacter的丰度呈负相关且影响显著。【结论】在EAD产甲烷体系中产甲烷菌和产酸菌共存时，pH值略大于7.0的环境有利于甲烷的生成，改变EAD体系的pH可有效调控代谢产物的通量，其通量大小受微生物丰度的影响较大。

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来源
《微生物学通报》 |2022年第6期|2009-2021|共13页
作者
刘洪周; 杨思霞; 王楠; 刘海波; 陈铁柱; 李建昌;
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作者单位

云南师范大学能源与环境科学学院;

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正文语种 chi
中图分类 TQ221.11;
关键词
电化学厌氧消化; 代谢通量; pH; 微生物群落; 甲烷;

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