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鄭展望教授團(tuán)隊(duì)在環(huán)境微生物EEM菌種資源研發(fā)與應(yīng)用方面取得重要進(jìn)展

2023.11.03


近日,商達(dá)公用與浙江農(nóng)林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院、碳中和學(xué)院鄭展望教授團(tuán)隊(duì)在環(huán)境微生物EEM菌種資源研發(fā)與應(yīng)用方面取得重要進(jìn)展,相關(guān)成果以研究論文形式發(fā)表在高水平SCI TOP期刊《Frontiers in Microbiology》(IF=5.2),題為 “New insight into the metabolic mechanism of a novel lipid-utilizing and denitrifying bacterium capable of simultaneous removal of nitrogen and grease through transcriptome analysis”。

餐廚含油廢水中的脂肪、油和油脂(Fat, oil, and grease from kitchen waste , KFOG)如何妥善處置正在全球范圍內(nèi)引起關(guān)注。含油廢水中的KFOG的主要成分是脂肪酸、甘油三酯和脂溶性烴,是造成含油廢水中化學(xué)需氧量(COD)高的主要原因,現(xiàn)已成為水中不可忽視的污染物。水中過量的KFOG會抑制細(xì)菌的生長、脂質(zhì)利用效率和脫氮能力,并且難以高效處理。近年來,利用廢棄物做碳源的研究受到廣泛關(guān)注,但是關(guān)于細(xì)菌利用KFOG作為碳源進(jìn)行生長和脫氮的報(bào)道幾乎沒有,這也限制了這種廢棄物在含油廢水處理中的利用。

針對上述問題,研究團(tuán)隊(duì)分離并鑒定了一株具有油脂利用和高效脫氮能力的假單胞菌CYCN-C。菌株CYCN-C以KFOG為唯一碳源,TN的去除率可以達(dá)到73.5%。并且利用轉(zhuǎn)錄組技術(shù)分析了菌株CYCN-C分別以KFOG和乙酸鈉為碳源時(shí)的基因表達(dá)情況。結(jié)果顯示,KFOG組中部分基因表達(dá)水平顯著升高,其中包括參與碳代謝的細(xì)胞色素o泛醇氧化酶(cyo)、碳儲存調(diào)節(jié)蛋白基因(CsrA)、聚羥基烷酸酯(PHAs)和延胡索酸酶(FumC)基因分別上調(diào)6.9倍、0.7倍、26.0倍和19.0倍,參與氮代謝的硝酸還原酶(nar)和亞硝酸鹽還原酶(nirB、nirD)基因分別上調(diào)115倍、30倍和49倍,參與脂質(zhì)代謝途徑的脂肪酶(lipA、lipB)、甘油-3-磷酸脫氫酶(glpD)和甘油激酶(glpK)基因分別上調(diào)0.6倍、0.4倍、21.5倍和1.3倍。本研究驗(yàn)證了廢棄油脂作為碳源的可行性,并為該細(xì)菌利用廢棄油脂和脫氮的代謝機(jī)制提供了新的見解。

近年來浙江商達(dá)公用依托院士工作站、浙江農(nóng)村環(huán)境研究所與浙江農(nóng)林大學(xué)共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,以微生物技術(shù)與工藝為核心,在高效微生物菌種資源庫構(gòu)建、菌種強(qiáng)化技術(shù)、菌包產(chǎn)品、發(fā)酵強(qiáng)化工藝、循環(huán)養(yǎng)殖水處理菌劑等技術(shù)研發(fā)方向取得了豐碩成果,商達(dá)已經(jīng)測試了十萬余株環(huán)境微生物(全國不同地理區(qū)域上千種不同條件的環(huán)境樣品),建立了一批性能優(yōu)異、種類齊全的環(huán)境處理專用EEM菌種質(zhì)資源庫(保藏3000多種菌種,覆蓋脫氮菌、聚磷菌、硝化菌、反硝化菌、除油菌、有機(jī)物降解菌、低溫菌、高鹽堿耐受菌、土壤修復(fù)菌劑、植物調(diào)理菌劑等系列品種)。已形成能滿足處理各種環(huán)境條件應(yīng)用的特色環(huán)境微生物菌種保藏資源庫,部分被中國典型培養(yǎng)物保藏中心保藏。本研究團(tuán)隊(duì)近年來承擔(dān)了包括國家自然基金、科技部惠民計(jì)劃、浙江省重大等12余項(xiàng)科研項(xiàng)目;發(fā)表高水平研究論文10篇,共獲得12項(xiàng)專利授權(quán),其中包含發(fā)明專利6項(xiàng),實(shí)用新型專利4項(xiàng)。
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