近日，中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所農業(yè)綠色發(fā)展科學與工程創(chuàng)新團隊首次系統(tǒng)綜述了緩解氨氮和揮發(fā)性脂肪酸抑制厭氧消化產甲烷的關鍵代謝途徑和能量學的機理機制。相關研究成果發(fā)表在《可再生與可持續(xù)能源評論（Renewable and Sustainable Energy Reviews）》上。
厭氧消化可同時實現(xiàn)農業(yè)廢棄物資源化利用和能源回收，是促進農業(yè)綠色發(fā)展的重要技術。氨氮和揮發(fā)性脂肪酸抑制是厭氧消化中普遍存在的雙重挑戰(zhàn)，氨氮和揮發(fā)性脂肪酸抑制條件下微生物群落結構和代謝穩(wěn)定性對持續(xù)高效產甲烷至關重要。
利用電子分岔機制強化種間電子傳遞可在厭氧消化氨氮和揮發(fā)性脂肪酸協(xié)同抑制條件下以最低的能量損失提升產甲烷效率，加強細菌與產甲烷菌之間的互養(yǎng)關聯(lián)，使得產甲烷菌可以在抑制條件下生長。該研究全面梳理了強化電子分岔耦合直接種間電子傳遞緩解氨氮和揮發(fā)性脂肪酸協(xié)同抑制；詳細論述了氨氮和揮發(fā)性脂肪酸抑制所涉及的分子機制以及以種間電子轉移為核心的緩解策略；系統(tǒng)闡述了能量耦合途徑下氨氮和脂肪酸協(xié)同抑制解除機制。該研究為緩解厭氧消化氨氮和脂肪酸抑制的微生物代謝調控研究提供了參考。
該研究得到中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。（通訊員 姬悅）
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.115166
