我院李香真教授團隊在國際著名學術期刊《Chemical Engineering Journal》（IF=15.1）上發表題爲“Nitrogen removal performances and metabolic mechanisms of denitrification systems using different volatile fatty acids as external carbon sources”的研究成果, 揭示了不同揮發性脂肪酸對反硝化脫氮性能的作用及微生物學機制。
廚余垃圾厭氧消化液中的揮發性脂肪酸含量高，可以作爲一種經濟有效的産品來取代市場上的反硝化碳源。目前，關于厭氧消化液中的揮發性脂肪酸作爲反硝化脫氮碳源的研究主要集中在對比外源商業碳源和消化液的脫氮性能差異，而對揮發酸單一成分（主要爲乙酸、丙酸、丁酸）作爲碳源的反硝化脫氮性能研究較少，並且其中的微生物學機制研究不深入。
本研究采用序批式活性汙泥法（SBR）的反硝化工藝進行脫氮，分別添加乙酸鈉、丙酸鈉、以及丁酸鈉作爲碳源，逐漸提高進水的硝酸鹽濃度（100-1600 mg N/L），研究此過程中的脫氮性能。通過16S rRNA高通量測序和熒光定量PCR技術分析了微生物群落結構和功能的變化，並結合宏基因組測序技術揭示了各個系統中的碳氮代謝情況。研究發現，丙酸和丁酸系統的脫氮效率高于乙酸系統。群落分析顯示，丙酸和丁酸系統更快地富集了功能微生物。並且，宏基因組分析發現，反硝化相關基因模塊的相對豐度也是在丙酸和丁酸系統中更高。而TCA循環相關基因的模塊則是在乙酸系統中更高。由于乙酸可以作爲大多數微生物的底物，這也導致乙酸系統的功能微生物選擇效率更低。而丙酸和丁酸系統快速選擇並富集了功能微生物，這使得丙酸和丁酸系統的脫氮效率更高。本研究的結果爲以厭氧消化液爲碳源的反硝化工藝技術研發提供了理論基礎。
我院李香真教授團隊2023屆碩士畢業生李馨爲本文的第一作者，福建農林大學爲第一單位。李香真教授原團隊曹沁博士爲通訊作者。本研究得到了成都市技術創新研發項目和福建農林大學團隊經費的支持。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723047290
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145998