含有較高濃度氨氮和COD的沼液處理是生物燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸難題。沼液利用和處理方式主要有作為肥料還田利用和當(dāng)作廢水達(dá)標(biāo)處理排放。作為肥料還田利用，需要大量的土地用于種植，且受氣候影響較大，最為重要的是，由于我國種養(yǎng)不平衡，生物燃?xì)夤こ讨苓呁恋赜邢蓿茈y完全消納沼液，此時(shí)很容易造成二次污染。為了避免二次污染，將沼液當(dāng)作廢水進(jìn)行生物脫氮處理達(dá)標(biāo)排放這種方式不得不作為一種選擇。目前，傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)主要是硝化反硝化，近幾年又發(fā)展了短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、厭氧氨氧化等新型生物脫單技術(shù)。然而，這些技術(shù)均是將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀湃氪髿庵小?shí)際上，氨氮是一種經(jīng)過自然界生物固氮得到的寶貴氮資源，通過生物脫氮技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)馐且环N資源的浪費(fèi)，造成氮的無用循環(huán)。 

　　為了實(shí)現(xiàn)沼液氨氮的高值生物轉(zhuǎn)化利用，中國科學(xué)院成都生物研究所李東博士提出氨氮生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白（SCP）的利用途徑。與植物源蛋白飼料相比，微生物蛋白具有較快的合成速率，無需日照和大量土地。在李東博士指導(dǎo)下，聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生竇俊偉從大豆根際土壤、魚塘廢水、沼液中分離到兩株具有自養(yǎng)、異養(yǎng)和混合營養(yǎng)產(chǎn)SCP能力的氫氧化細(xì)菌，分別為脫氮副球菌Paracoccus. denitrificans Y5和善變副球菌Paracoccus. versutus D6。這兩株氫氧化細(xì)菌具有獨(dú)特的代謝特點(diǎn)，能夠以葡萄糖等有機(jī)碳源和氨氮異養(yǎng)合成SCP，同時(shí)，在提供還原力H2的條件下能夠以CO2為無機(jī)碳源和氨氮自養(yǎng)合成SCP。菌株Y5和D6的單細(xì)胞蛋白含量為細(xì)胞干重的67.34%~73.73%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大豆的蛋白含量，且Y5的蛋白具有比大豆蛋白更豐富的氨基酸組成。該研究為沼液的高值化利用提供更多選擇，當(dāng)沼液中COD濃度較高時(shí)，可進(jìn)行異養(yǎng)培養(yǎng)利用氨氮生產(chǎn)SCP；當(dāng)沼液中COD濃度較低時(shí)，可進(jìn)行自養(yǎng)培養(yǎng)利用沼氣利用尾氣CO2和氨氮生產(chǎn)SCP。 

　　本研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 (2018YFD0501405), 中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)人才項(xiàng)目（2017423）, 中國科學(xué)院國際合作局對外合作重點(diǎn)項(xiàng)目(182344KYSB20170009), 中科院STS項(xiàng)目，中國科學(xué)院環(huán)境與應(yīng)用微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-環(huán)境微生物四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(KLCAS-2017-9)等的支持。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Appl Biochem Biotechnol. 

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　　氨氮生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白（SCP）的利用途徑