综述缓解厌氧消化抑制作用机制

近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业绿色发展科学与工程创新团队首次系统综述了缓解氨氮和挥发性脂肪酸抑制厌氧消化产甲烷的关键代谢途径和能量学的机理机制。相关研究成果发表在《可再生与可持续能源评论（Renewable and Sustainable Energy Reviews）》上。

厌氧消化可同时实现农业废弃物资源化利用和能源回收，是促进农业绿色发展的重要技术。氨氮和挥发性脂肪酸抑制是厌氧消化中普遍存在的双重挑战，氨氮和挥发性脂肪酸抑制条件下微生物群落结构和代谢稳定性对持续高效产甲烷至关重要。

利用电子分岔机制强化种间电子传递可在厌氧消化氨氮和挥发性脂肪酸协同抑制条件下以最低的能量损失提升产甲烷效率，加强细菌与产甲烷菌之间的互养关联，使得产甲烷菌可以在抑制条件下生长。该研究全面梳理了强化电子分岔耦合直接种间电子传递缓解氨氮和挥发性脂肪酸协同抑制；详细论述了氨氮和挥发性脂肪酸抑制所涉及的分子机制以及以种间电子转移为核心的缓解策略；系统阐述了能量耦合途径下氨氮和脂肪酸协同抑制解除机制。该研究为缓解厌氧消化氨氮和脂肪酸抑制的微生物代谢调控研究提供了参考。

该研究得到中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。（通讯员 姬悦）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.115166