沼氣發酵核心菌群及微生物網絡研究中獲進展

　　近年來，戶用沼氣技術在我國農村地區得到廣泛應用。了解戶用沼氣發酵核心菌群的共發生（co-occurrence）關系，以及它們與環境因子之間的關系，將有助于提高戶用沼氣發酵系統的效率和穩定性。

　　中國科學院成都生物研究所研究員李香真課題組芮俊鵬、李家寶等用高通量測序方法調查了43個沼液樣本中的微生物群落，這些樣本來自8個省份的不同戶用沼氣池。研究發現Clostridium、Clostridium XI、Syntrophomonas、Cloacibacillus 等10個屬構成了核心菌群。在Beta多樣性上，這43個樣本的微生物群落分為兩個截然不同的類群：Cluster I多樣性較低，以Clostridium為主，銨態氮和COD是其主要影響因子；Cluster II以Spirochaetes、Bacteroidales、Clostridia為主導菌群，并富含互營菌和產甲烷菌，銨態氮、pH和磷酸鹽濃度是其主要影響因子。基于菌群相關性的網絡分析表明，沼液微生物網絡可分為若干功能模塊：Cluster I以初級發酵模塊（由Clostridium驅動）和乙酸型產甲烷模塊為主；Cluster II則復雜得多，主要由氫型和乙酸型兩個產甲烷模塊和初級發酵模塊（由Spirochaetes、Bacteroidales、Clostridia共同驅動）組成，且受銨態氮濃度影響較大。該研究揭示了戶用沼氣系統中的核心菌群普遍存在共發生關系，并認識到微生物功能冗余性對抵抗環境壓力和維持發酵效率的重要性。

　　該研究的成果發表在生物能源刊物Biotechnology for biofuels。