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近日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學研究所畜禽糞污處理與資源化利用創(chuàng)新團隊對沼液藻菌共生凈化系統(tǒng)中生物絮凝的發(fā)生機制進行了解析，發(fā)現(xiàn)了一種新的藻菌之間信號交流機制，為畜禽養(yǎng)殖污水處理與資源化利用、固碳減污奠定了基礎。相關研究成果發(fā)表在《環(huán)境科學與技術(Environmental Science & Technology)》上。

據(jù)王文國研究員介紹，藻菌共生凈化是一種將污水處理與資源化利用相結合的技術，兼具固碳減污雙重效果。在部分的藻菌共生系統(tǒng)可以形成生物絮凝體，實現(xiàn)微藻的沉降、收集，降低污水處理和微藻養(yǎng)殖的成本。研究團隊前期構建了畜禽糞污沼液的藻菌共生凈化系統(tǒng)，獲得了穩(wěn)定的生物絮凝體系。本研究研究發(fā)現(xiàn)來自活性污泥菌群的革蘭氏陰性細菌分泌的群體感應信號分子（高絲氨酸內酯）介導了藻菌之間的細胞交流，誘導微藻細胞產(chǎn)生芳香族蛋白，從而促進藻菌絮凝顆粒的形成，提升系統(tǒng)的絮凝效率。革蘭氏陰性細菌分泌的群體感應信號分子（C12-HSL）是誘導微藻細胞合成并分泌芳香族蛋白的關鍵，同時通過添加群體感應抑制劑（香草醛）有效阻斷了C12-HSL對微藻細胞的誘導作用，導致芳香族蛋白合成抑制、絮凝效果變差。而香草醛是通過與信號分子競爭細胞膜上的識別位點從而抑制細菌的群體感應現(xiàn)象，說明微藻的細胞膜上也存在類似的位點用于識別細菌分泌的C12-HSL，調控自身芳香族蛋白的合成，從而促進生物絮凝的形成。

該研究得到了國家自然科學基金中國農(nóng)業(yè)科學院創(chuàng)新工程、中國農(nóng)業(yè)科學院“青年英才計劃”、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項等項目的資助。

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.2c00905