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Pore-Scale Mass Transfer Heterogeneity Shapes Nutrient Accessibility and Functional Assembly in Porous Microbial Ecosystems 相关领域
微尺度化学
生物
生态系统
基因组
微生物种群生物学
微生物群
营养水平
基质(水族馆)
营养物
微生物生态学
生物量(生态学)
生态学
矿化(土壤科学)
微生物代谢
水生生态系统
生物系统
生物物理学
环境化学
利基
环境生物技术
生物膜
群落结构
中观
原位
细菌
氨基酸
营养循环
微流控
物种均匀度
生物地球化学循环
殖民地化
空间生态学
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| 其它 | 大曲作为传统酿造体系的核心发酵剂,其内部复杂的多孔结构不仅为微生物提供栖息环境,还深刻影响着微生物的定殖、互作与代谢功能。本研究构建了可调控柱间距的微流控平台,并结合原位成像、代谢组学、宏基因组学和宏转录组学,系统解析了不同孔径对微生物群落动态的作用机制。结果显示,大孔径显著促进生物量积累与代谢产物生成,同时加速碳水化合物降解并提升营养利用效率。尽管降低了群落均匀度,但增强了物种丰富度,选择性富集碳水化合物降解菌和氨基酸合成菌,并形成更复杂的互作网络。而小孔径则因溶质滞留与梯度加剧限制养分扩散和活性。本研究表明缓解微观空间限制能够显著提升养分可及性、代谢功能和群落组织,不仅深化了对大曲孔隙微结构调控机制的理解,也为大曲的精准设计与工艺优化提供了科学依据。 |
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(2025-6-4)