微量元素 (总和可变分数) 对无氧消化活动和微生物群体结构的影响
Rahul H M Pires1, Maria P Tomasino2, Stéphane Simon3
1E2Lim - Eau et Environnement Limoges UR 24133, University of Limoges, Limoges, France; CIIMAR - Interdisciplinary Centre of Marine and Environmental Research, University of Porto, Porto, Portugal; FCUP - Faculty of Sciences, University of Porto, Porto, Portugal.
微量元素对于生物气生产至关重要,但在高水平时可以抑制它. 这项研究监测了可变的微量元素,以了解抑制机制,并优化对无氧消化 (AD) 的剂量.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 生物地质化学生物地质化学
背景情况:
- 微量元素 (TEs) 对于无氧消化 (AD) 至关重要,但在过度度下可以抑制生物气的产生.
- 在AD中TE抑制的精确机制尚未完全理解,需要进一步调查.
研究的目的:
- 研究基本 (Co,Cu,Ni) 和非基本 (Cd) 微量元素对AD微生物群体结构和生物气生产的影响.
- 阐明TEs的可变分数与它们对AD表现的抑制影响之间的关系.
主要方法:
- 实验室规模的无氧消化反应器使用了不同的TE度 (0-100μM).
- 监测了生物气产量,并使用薄膜技术的扩散梯度量化了TE的不稳定分数.
- 通过高通量测序和qPCR对甲基生物和金属耐药基因进行分析,分析了 Prokaryotic 社区组成.
主要成果:
- 只有很小的,不断减少的添加TEs的小部分是不稳定的,Ni是最不稳定的.
- 所有的TEs都在100μM时抑制了生物气的产生,Cd和Ni显示出更高的抑制.
- 高度的TE改变了微生物群落,特别是古生物,减少了多样性,并有利于特定的属,如Klebsiella.
结论:
- 抑制生物气生产与微生物多样性的减少和古老社区的变化有关.
- 监测TEs的不稳定分数对于优化AD中的微量元素剂量至关重要,以防止过量剂量和抑制.
- 这项研究提供了对 TE 抑制机制的见解,有助于制定改善 AD 效率的策略.
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