Microbiome re-assembly boosts anaerobic digestion under volatile fatty acid inhibition: focusing on reactive oxygen species metabolism

产甲烷 生物强化 厌氧消化 活性氧 无氧运动 微生物群 氧化应激 食品科学 产酸作用 微生物代谢 丙酸盐 化学 生物化学 微生物学 细菌 生物 微生物 甲烷 生物信息学 生理学 遗传学 有机化学
作者
Miao Yan,Zhiyuan Hu,Zhenhan Duan,Yongming Sun,Taili Dong,Xianfa Sun,Feng Zhen,Ying Li
出处
期刊:Water Research [Elsevier BV]
卷期号:246: 120711-120711 被引量:63
标识
DOI:10.1016/j.watres.2023.120711
摘要

The accumulation of volatile fatty acids (VFAs) in anaerobic digestion (AD) systems resulting from food waste overload poses a risk of system collapse. However, limited understanding exists regarding the inhibitory mechanisms and effective strategies to address VFAs-induced stress. This study found that accumulated VFAs exert reactive oxygen species (ROS) stress on indigenous microbiota, particularly impacting methanogens due to their lower antioxidant capability compared to bacteria, which is supposed to be the primary reason for methanogenesis failure. To enhance the VFAs-stressed AD process, microbiome re-assembly using customized propionate-degrading consortia and bioaugmentation with concentrated digestate were implemented. Microbiome re-assembly demonstrated superior efficiency, yielding an average methane yield of 563.6±159.8 mL/L·d and reducing VFAs to undetectable levels for a minimum of 80 days. This strategy improved the abundance of Syntrophomonas, Syntrophobacter and Methanothrix, alleviating ROS stress. Conversely, microbial community in reactor with other strategy experienced an escalating intracellular damage, as indicated by the increase of ROS generation-related genes. This study fills knowledge gaps in stress-related metabolic mechanisms of anaerobic microbiomes exposed to VFAs and microbiome re-assembly to boost methanogenesis process.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
栗子完成签到,获得积分10
刚刚
左左完成签到 ,获得积分10
1秒前
合适的莹芝完成签到,获得积分10
1秒前
研友_LpvQlZ完成签到,获得积分10
2秒前
Copyright应助wjq采纳,获得10
4秒前
4秒前
ryq327完成签到 ,获得积分10
5秒前
阿尔法贝塔完成签到 ,获得积分10
5秒前
优秀念柏完成签到,获得积分10
5秒前
张欢欢完成签到,获得积分10
6秒前
星辰完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
奇怪完成签到 ,获得积分10
8秒前
KissesU完成签到 ,获得积分10
9秒前
Copyright应助欧阳采纳,获得10
9秒前
ww完成签到,获得积分10
11秒前
wjq完成签到,获得积分10
11秒前
yuanmeng434完成签到 ,获得积分10
12秒前
Rita完成签到,获得积分10
14秒前
个性天晴完成签到 ,获得积分10
16秒前
lixinyue完成签到 ,获得积分10
17秒前
jkhjkhj完成签到,获得积分10
19秒前
leo完成签到,获得积分10
22秒前
77完成签到,获得积分10
24秒前
热情的采枫完成签到,获得积分10
25秒前
william完成签到,获得积分10
25秒前
BRADp完成签到,获得积分10
25秒前
茉莉完成签到,获得积分10
28秒前
上善完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
打发打发的发到付电费完成签到,获得积分10
30秒前
西溪浅浅完成签到 ,获得积分10
30秒前
一一完成签到,获得积分10
31秒前
TTVIN完成签到,获得积分10
32秒前
阿木木发布了新的文献求助10
34秒前
江水居士完成签到,获得积分10
35秒前
无限翅膀完成签到,获得积分10
35秒前
茉莉发布了新的文献求助10
36秒前
整齐百褶裙完成签到 ,获得积分10
36秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6853318
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8558947
关于积分的说明 18200445
捐赠科研通 6213883
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3044824
关于科研通互助平台的介绍 2041369
邀请新用户注册赠送积分活动 2022301