近日,课题组题为“Accumulated acetate serves as a driving force for the succession of heterotrophic microbiome and acetate degradation in microbial electrosynthesis system”的研究成果被环境领域期刊ACS ES&T Engineering(IF=7.5)接收。论文的第一作者为2020级博士生张超,通讯作者为江南大学环境与生态学院刘和教授。
在微生物电合成(MES)系统中,乙酸是CO2还原产生的重要初级产物。因此大多数研究都集中解析在参与乙酸合成的微生物菌群上,对负调控乙酸合成的微生物尚不清楚。因此,本研究探讨了乙酸降解的原因以及降解微生物群的类群和演替模式。结果表明,MES系统原位合成的乙酸驱动了降解微生物菌群的生长。随着乙酸合成向乙酸降解的转变,被鉴定为乙酸降解菌的unclassified f Rhodocyclaceae的相对丰度在悬浮液中迅速增加,并显著高于生物膜中的丰度,表明了乙酸降解菌在悬浮液中的优势地位。进一步的DNA-SIP耦合宏基因组分析发现这些降解乙酸的优势物种属于Rhodocyclaceae,包括Azonexus_hydrophilus、Azonexus_fungiphilus等。及时的乙酸去除可有效抑制降解菌群的增殖,使得微生物菌群的乙酸合成功能占据优势。
本研究揭示了MES系统中乙酸降解的原因,明确了参与乙酸降解的微生物类群及演替规律,填补了MES系统中乙酸降解微生物菌群研究的知识空白,为MES系统中乙酸降解的调控提供了理论依据。
