电化学厌氧消化代谢途径中关键节点处酶活性的研究

作者：刘海波; 刘洪周; 王楠; 陈铁柱; 李建昌^*

来源：环境化学, 2023, 42(09): 3179-3187.

• 电化学厌氧消化(EAD)
• 代谢通量分析
• 酶活性

本研究以活性污泥作为接种物,葡萄糖作为底物,电解电压作为扰动因素,采用通量平衡分析(FBA)的方法,构建电化学厌氧消化(EAD)的代谢网络,并对其通量平衡分析和关键代谢节点的信息进行研究.此外,针对特定关键节点的通量变化情况,结合EAD体系中关键酶活性变化进行分析.实验结果表明,通过对EAD体系的FBA和关键节点进行研究,发现EAD体系中CH4的合成途径是以乙酸转化途径占主导地位,其次为H2还原CO2途径,EAD体系的这两条途径的占CH4产生总量的64.95%和35.05%.在关键酶活性检测中,关键酶的活性与产甲烷途径显示出较好的一致性.在0.6 V扰动下,关键酶活性都有所增加,催化微生物体内反应加快,与代谢通量变化有较高的相关性.研究还发现在电压扰动下EAD体系中H2还原CO2产生的产甲烷通量13.44%和12.76%均高于对照组5.97%,进而提升了EAD系统的整体产甲烷能力.

• 单位
  云南师范大学