全面供光策略调控废水培养光合细菌产单细胞蛋白

• Published in: 农业工程学报 Vol. 40; no. 11; pp. 227 - 237
• Main Authors: 王晓丹, 卢海凤, 张光明, 司哺春, 卞含笑, 唐帅, 蒋伟忠, 李保明
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 农业农村部设施农业工程重点实验室,北京 100083%河北工业大学能源与环境学院,天津 300401 01.06.2024; 中国农业大学水利与土木工程学院,北京 100083; 中国农业大学三亚研究院,三亚 572025
• Subjects: light spectrum; pollutant degradation; light intensity; 光质; photosynthetic bacteria; 光强; 光周期; 光合细菌; photoperiod; single cell protein; 单细胞蛋白; 污染物降解
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202312072

X703.1; 为拓展蛋白质来源,缓解中国饲料蛋白资源短缺现状,该研究通过供光策略调控强化了沼泽红假单胞菌(R.palustris)从废水中回收菌体资源及单细胞蛋白(single cell protein,SCP)的效果,并解析了不同供光策略下物质合成与污染物降解之间的相关性.结果表明:在白炽灯、120 μmol/(m2·s)的光强及18h光/6h暗(L/D)的光周期条件下菌体的生物量及日产量可达(1 140.56±19.72)mg/L 及(0.32±0.02)g/(L'd),相较于24L/0D、3L/21D 及9L/15D 组分别提高了 17.06％～93.21％、54.43％～299.93％(P＜0.05);在白炽灯、120μmol/(m2·s)的光强及3 h光/21 h暗的光周期条件下,菌体的蛋白质质量分数最高,为67.47％,相较于其他所有试验组提高了 21.96％～44.54％(P＜0.05).化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮(ammonia nitrogen,NH4+-N)去除率在白炽灯、120 μmol/(m2·s)的光强及 18 h 光/6 h 暗的光周期条件下可达72.03％～78.40％.相关性分析表明,光强、光质分别与蛋白质含量及浓度呈显著负相关;而光周期与蛋白质浓度呈显著正相关,因此,光周期是R.palustris从废水体系中提升SCP产量的有效调控方法.该研究为提高废水体系中光合细菌合成SCP提供了新的方法与思路.