工业生物燃气研究中心与青岛大学合作,通过分离培养耐硫化物的甲烷氧化菌株及菌群联合体,实现沼气不经脱硫直接生产单细胞蛋白质,为含硫沼气高值化利用提供了一条有前景的新途径。相关研究成果以“New approach for raw biogas: Production of single cell protein by sulfide-tolerant methane-oxidizing bacteria consortia”发表在Chemical Engineering Journal(中科院1区,IF=15.1)。
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甲烷氧化菌在利用沼气生产单细胞蛋白方面具有巨大的潜力(SCP)。然而,沼气中含有的H2S(200ppmv—10000ppmv)在较低浓度(1000ppmv)即会显著抑制MOB的生长,因此需要进行脱硫预处理。研究团队通过对水稻土菌群进行硫化物培养驯化,获得耐硫的甲烷氧化菌群联合体,最大生物量为1.516(±0.187)g/L,蛋白质含量为56.10%(±10.99%);对联合体中的主导甲烷氧化菌Methylocystis parvus OBBP进行纯培养表征,发现该菌株可耐受20.00 mg/L的Na2S(相当于2973ppmv H2S),但其生物量仅为0.818(±0.106)g/L,蛋白质含量为37.12%(±7.40%),说明菌群联合体在生物量生产和蛋白质生产方面具有明显优势;网络分析显示Ciceribacter,Pseudoxanthomonas,Edaphobaculum,Prosthecobacter,Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium可能是M.parvus OBBP的重要伴生菌,从而为未来生产菌群的人工构建奠定基础。
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本研究的第一作者为联合培养硕士研究生黄海铭,该工作获得青岛新能源山东实验室开放课题,泰山学者青年计划的支持。(文/图 黄海铭)
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.153678