近日，我所畜禽粪污能源化利用与污染控制科技创新团队在《Chemical Engineering Journal》上发表题为“Metagenomics and metatranscriptomics uncover the regulatory mechanism of nitrogen metabolism response to aggregation status of anammox bacteria”的研究论文。该研究揭示了厌氧氨氧化细菌通过团聚调控氮代谢通路，继而提高活性、促进生长的分子机制。

该研究以去甲精脒(norspermidine)作为团聚抑制剂，获得团聚和分散的厌氧氨氧化细菌样品，随后通过比较分析两种样品的氮代谢活性、团聚特性、胞外多聚物(EPS)的含量和组成发现：norspermidine结构中带正电荷的基团可与EPS中带负电荷的基团相结合，从而破坏EPS结构，抑制生物膜的形成，导致厌氧氨氧化细菌解聚，进而降低其氨去除效率（Aggre 和 Nspd 中分别为 80.0% 和 98.3%）。

进一步采用宏基因组和宏转录组分析表明：厌氧氨氧化细菌的解聚会导致其 cAMP 和群体感应 (QS) 信号水平降低以及 c-di-GMP 水平升高，继而这种信号水平的调节又下调厌氧氨氧化细菌氮代谢关键酶（即联氨合成酶和联氨氧还酶）的表达水平(50%)。据此，我们提出了厌氧氨氧化细菌“物理团聚-信号传导-氮代谢激活-生长加速”的调控机制，可为突破厌氧氨氧化工艺菌种难获取的技术瓶颈奠定理论基础。

畜禽粪污能源化利用与污染控制创新团队2021级硕士研究生连晋仕为第一作者，王兰副研究员为本论文的通讯作者。该研究得到了中国农业科学院青年创新项目、四川省科技计划、国家自然科学基金等的支持。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725030050#ak005