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资kaiyun欧洲杯app在青霉菌降解褐煤的机制研究方面取得重要进展

发布时间:2023-03-01 15:49    浏览次数:
       资kaiyun欧洲杯app“农田生产力绿色调控与功能性肥料”科研团队在“青霉菌MJ51降解褐煤的机制研究”方面取得重要进展。褐煤作为一种低阶煤在全球储量丰富,利用热化学技术将褐煤转化为燃料和其他非燃料产品是褐煤的主要利用途径,然而该技术成本高昂,且对环境造成严重污染,利用生物转化技术将褐煤转化为增值化学品是一种绿色环保的利用途径。本研究从云南褐煤样品中分离到一株有效降解褐煤的菌株Penicillium ortum MJ51,然而有关其降解褐煤的机制尚不明确。因此,本研究利用Penicillium ortum MJ51降解云南原褐煤和硝酸氧化预处理褐煤,通过分析褐煤生物增溶率及青霉菌MJ51分泌的胞外产物浓度的动态变化特征其两者之间关系,结合褐煤生物溶解前后结构变化特征推测出青霉菌MJ51降解褐煤的可能途径。
       该研究发现,在液体培养条件下,青霉菌MJ51可以像硝酸一样将羰基引入到原煤的结构中,在8 天内可溶解36.4%的原煤和82.0%的硝酸氧化煤,且具有较低芳香缩合度、较短脂肪族侧链和较多羰基结构的硝酸氧化煤比原煤更容易被青霉菌MJ51彻底降解;与以往报道的青霉菌株不同,青霉菌MJ51分泌的碱性物质和表面活性剂等非酶类物质在褐煤溶解过程中起主导作用,其分泌的木质素过氧化物酶和酯酶虽然活性较低,但仍有效地参与了褐煤的降解;同时发现,在该菌分泌的胞外碱性物质、表面活性剂和胞外酶的共同作用下,复杂的褐煤结构被降解转化为可溶性脂肪族和芳香族化合物及其衍生物,这些可溶性产物将在新能源、化工和农业生产领域具有潜在的应用前景。
       该成果以题为“Bio-solubilization of Yunnan lignite by Penicillium ortum MJ51 and characterization of its products”的研究论文在线发表于能源与燃料领域国际Top一区期刊《Fuel》上(最新影响因子为8.035)。《Fuel》致力于发表能源与燃料领域、解决关键科学问题的原创理论、数值计算、实验等科学研究。
我院博士研究生李世莹和李芳副教授为论文第一作者,韩燕来教授与中山大学谭金芳教授为论文通讯作者,李培培教授、王?副教授为此项工作做出了重要贡献,研究生史秋哲和郑州阿波罗肥业有限公司刘小奇参与了该项研究工作。本研究受到国家重点研发计划项目(2018YFD0200600)资助。
       论文链接:https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.125923