不同碳源调控辅酶I 对聚磷菌胞内多聚物代谢的影响
2021-06-07李丽张华张文超
李丽,张华,张文超
(1.安徽建筑大学环境与能源工程学院,安徽 合肥 230601;2.水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室,安徽 合肥 230601)
辅酶Ι 是最重要的脱氢酶的辅酶,是生物氧化过程中氢和电子的携带者,是所有物质能量代谢所必需的辅酶,它包括NAD(氧化型辅酶Ι)和NADH(还原型辅酶Ι)。生物除磷的厌氧阶段,微生物经过三羧酸循环和糖酵解途径分解脱氢传递给NAD合成NADH。NADH 是聚磷菌厌氧阶段实现PHB(聚-β-羟基丁酸)合成的关键推动力,在生物除磷过程中发挥着重要的作用。因此,厌氧阶段充足的NADH 对聚磷菌胞内PHB合成乃至生物除磷系统的除磷效果具有重要的影响。
碳源作为生物除磷过程中聚磷菌重要的影响因素,对聚磷菌胞内NADH 的代谢途径具有重要影响。Pereira 研究表明,聚磷菌以乙酸钠为碳源时,乙酸钠经乙酰化转化为乙酰辅酶A,乙酰辅酶A 经三羧酸循环生成还原力NADH,同时聚磷菌胞内糖原通过糖酵解途径产生NADH 和丙酮酸,一部分丙酮酸转化成乙酰辅酶A 进入三羧酸循环并再次生成NADH。葡萄糖为碳源时,葡萄糖先转化为6-磷酸葡萄糖,一部分6-磷酸葡萄糖转化为糖原,糖原经过EMP(糖酵解)途径和ED(2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸)途径生成NADH,一部分6-磷酸葡萄糖直接经过EMP 或ED 途径生成NADH。
在污水生物除磷过程中,乙酸钠和葡萄糖因无毒无害、价格便宜,且分子结构简单,易被微生物分解吸收利用,通常被作为传统的外加碳源。然而,不同的碳源对生物除磷过程中聚磷菌的生长代谢产生不同的影响,胞内辅酶Ι 对聚磷菌的胞内物质的代谢发挥着重要的作用,但关于不同碳源对聚磷菌胞内NAD和NADH 水平的影响及其对聚磷菌胞内多聚物代谢的影响的研究较少。……
