New Insights into Nano Magnetite Enhancing Anaerobic Digestion: Regulating the Intracellular Electron Bifurcation and Storing Energy for Methanogens to Respond to Unfavorable Conditions

产甲烷 厌氧消化 磁铁矿 细胞内 化学 电子转移 无氧运动 甲烷 生物物理学 微生物学 生物 生物化学 生理学 光化学 古生物学 有机化学
作者
Haohao Mao,Qilin Yu,Zhiqiang Zhao,Yaobin Zhang
出处
期刊:ACS ES&T water [American Chemical Society]
卷期号:4 (2): 520-530 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsestwater.3c00586
摘要

Nano magnetite has been reported to enhance the syntrophic metabolism of anaerobic digestion by serving as an electron bridge between microorganisms. However, the underlying mechanism is not fully understood. We hypothesized that nano magnetite might regulate intracellular electron bifurcation to drive the reduction of ferredoxin (E = −500 mV) via a thermodynamically favorable reaction to store energy that makes anaerobic systems more effective. Results of this study show that the addition of nano magnetite to an anaerobic digester improved methane production under the high influent COD concentration. Metagenomic analysis revealed that the abundance of subunits of the electron bifurcation enzymes MvhADG-HdrABC and HdrA2B2C2 was higher than that without nano magnetite. Metaproteomic tests showed that the contents of HS–CoM and HS–CoB associated with electron bifurcation during methanogenesis increased by 30.2% and ferredoxin increased by 156.5% with the addition of nano magnetite. As a result, the ATP production was indirectly driven by the electron bifurcation increase by 41.2%, and the total abundance of hydrogenotrophic methanogens containing MvhADG-HdrABC and aceticlastic methanogens containing HdrA2B2C2 also increased. These findings suggest that nano magnetite might improve intracellular electron bifurcation to methanogens to respond to load shock by storing energy.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
千寻完成签到,获得积分0
5秒前
无花果应助自来也采纳,获得10
5秒前
白白完成签到 ,获得积分10
8秒前
le完成签到,获得积分10
8秒前
眼睛大的傲菡完成签到,获得积分10
16秒前
Java完成签到,获得积分10
17秒前
周萌完成签到 ,获得积分10
19秒前
coolplex完成签到 ,获得积分10
22秒前
摸鱼人完成签到,获得积分10
22秒前
h41692011完成签到 ,获得积分10
23秒前
西柚柠檬完成签到 ,获得积分10
26秒前
坚定的凝云完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
yuchangkun发布了新的文献求助10
36秒前
hgl完成签到 ,获得积分20
36秒前
Dlan完成签到,获得积分0
38秒前
生动的煎蛋完成签到 ,获得积分10
42秒前
当女遇到乔完成签到 ,获得积分10
48秒前
认真觅荷完成签到 ,获得积分10
50秒前
Young完成签到 ,获得积分10
54秒前
碧蓝丹烟完成签到 ,获得积分10
55秒前
海棠朵朵完成签到 ,获得积分10
57秒前
小程完成签到 ,获得积分10
1分钟前
角鸮完成签到,获得积分10
1分钟前
航行天下完成签到 ,获得积分10
1分钟前
闪闪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CYY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
壮观的夏云完成签到,获得积分10
1分钟前
华仔应助通义千问采纳,获得10
1分钟前
snape发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
研友_ZGR0jn完成签到,获得积分10
1分钟前
微笑完成签到 ,获得积分10
1分钟前
oleskarabach发布了新的文献求助10
1分钟前
通义千问发布了新的文献求助10
1分钟前
maguodrgon发布了新的文献求助10
1分钟前
玩命的绮晴完成签到,获得积分10
1分钟前
耍酷的雪糕完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 1000
An overview of orchard cover crop management 800
The Handbook of Communication Skills 500
基于3um sOl硅光平台的集成发射芯片关键器件研究 500
Educational Research: Planning, Conducting, and Evaluating Quantitative and Qualitative Research 460
the WHO Classification of Head and Neck Tumors (5th Edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4800532
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4119261
关于积分的说明 12743371
捐赠科研通 3850738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2121199
邀请新用户注册赠送积分活动 1143456
关于科研通互助平台的介绍 1033115