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湖大团队在生物脱氮研究方向取得新进展
2022年01月21日 16:15  点击:[]

近日,湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室陈守文教授团队最新研究成果“Enhanced aerobic denitrification performance with Bacillus licheniformis via secreting lipopeptide biosurfactant lichenysin(《地衣芽胞杆菌分泌脂肽表面活性剂促进好氧反硝化脱氮研究》)”,发表于国际重要期刊ChemicalEngineering Journal(IF=13.3)。蒋萌博士后为该论文第一作者,陈守文教授为通讯作者,湖北大学为第一单位。

生物脱氮是目前污水脱氮的最普遍方式,微生物异养反硝化作为生物脱氮的核心步骤,可以利用有机碳源氧化过程中产生的电子供体,将硝态氮逐步还原为分子态氮并排入大气,而好氧反硝化因在脱氮过程中不受分子氧的抑制而在污水脱氮领域备受关注。当前用于提高好氧反硝化的方法主要是向污水中投加有机碳源,该方法虽然有效,但会造成污水处理厂运营成本的巨大提高。针对这一问题,陈守文团队将具有脂肽表面活性剂合成分泌功能的菌株——地衣芽胞杆菌,引入到好氧反硝化体系中,并发现其分泌的表面活性剂地衣素可以通过促进好氧反硝化微生物细胞膜的流动性,以提高膜相关转运途径效率,进而加快胞内碳源的氧化代谢,为好氧反硝化提供更多的电子供体(图1)。结果表明,该方法可以显著提高好氧反硝化的脱氮效率,降低脱氮成本。该研究为提高生物脱氮提供了新的思路。

图1 地衣芽胞杆菌促进好氧反硝化脱氮机理

据悉,陈守文教授团队长期从事芽胞杆菌生物技术科研和产业化开发,在地衣芽胞杆菌的生物学、代谢组学、代谢工程、酶工程、发酵工程等领域取得系列研究成果,聚γ-谷氨酸、杆菌肽、酶制剂、芳香醇糖苷以及农用微生物菌剂等产品技术在多家企业推广应用。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722001942?dgcid=author

(审稿:谢玉平)

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