碳同位素解析厌氧产酸过程挥发性有机酸来源

作者:熊惠磊; 张晓聪; 杨海洋; 张志强; 段双妮; 刘海涛; 陈选平; 施汉昌*
来源:环境科学学报, 2022, 42(08): 337-346.
DOI:10.13671/j.hjkxxb.2021.0573

摘要

针对厌氧产酸条件下挥发性有机酸(VFAs)来源不明确及定向合成无依据的问题,基于同位素示踪技术对VFAs来源与合成比例进行研究.构建完全的厌氧产酸体系,采用牛血清蛋白、植物油和稳定同位素型葡萄糖(碳13丰度99%)作为反应底物,利用碳同位素示踪原理,定量分析VFAs的来源及其比例.结果表明:碳水化合物(碳13丰度99%)主要贡献偶数型短链脂肪酸的生成,其中对乙酸(HAc)和丁酸(HBu)的贡献率分别为77%和86%;而蛋白质(碳12)主要贡献奇数型短链脂肪酸的生成,其中对丙酸(HPr)和戊酸(HVa)的贡献率分别为85%和99%.通过改变发酵底物中碳水化合物和蛋白质比例,可以有效调节水解液中奇数型与偶数型短链脂肪酸的浓度和比例,为后期微生物合成高品质聚羟基脂肪酸酯(PHA)提供物质基础.

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