重水标记-单细胞拉曼光谱表征反硝化菌代谢活性与电子传递

摘要：

细菌内部电子传递快慢及其代谢水平是其外在活性的决定因素之一.然而,目前对于细菌活性、电子传递及代谢水平三者之间的关系鲜有报道.本研究针对氮循环的经典过程—反硝化过程,以施氏假单胞菌为模式反硝化菌,系统探究了不同电子供体条件(不同C/N比)下电子传递对反硝化脱氮效率的影响,并通过重水标记(DIP)-拉曼光谱在单细胞水平上分析了代谢活性与电子传递、脱氮相关因素的潜在联系.结果表明,在反硝化前期(0～9h),NADH脱氢酶活力均处于较高水平,导致电子传递系统活性(ETSA)迅速升高,加速了反硝化脱氮效率,NADH脱氢酶平均活力相对于C/N为5时分别增加50.97％(C/N=10)和83.40％(C/N=20),同时NADH/NAD+比率分别增加43.98％(C/N=10)和65.27％(C/N=20).在反硝化后期(9～24h),碳源的消耗降低了 ETSA,导致脱氮活性降低.同时,在反硝化过程中,C—D键的拉曼特征峰变化表明微生物代谢活性与NO3--N还原量呈负向的线性关系,揭示了反硝化菌代谢和脱氮活动的不同步性.

关键词：拉曼光谱、施氏假单胞菌、电子传递、代谢活性、重水标记

所属期刊栏目：43

分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省重点研发计划项目

在线出版日期：2023-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：228-235