基于污泥源Cupriavidus sp.的褐煤生物降解机制及其多酶协同作用研究

本研究针对褐煤燃烧释放有害物质的问题，由研究人员系统探讨了Cupriavidus sp. S4菌株通过分泌LiP、MnP、Lac等多酶协同降解褐煤的机制。SEM与FTIR证实菌体吸附及煤表面羟基增加，GC-MS检测到长链烷烃和酚类产物，EPS介导的界面相互作用为褐煤生物修复与资源化提供了理论支撑。

　　

褐煤作为一种低阶煤，常被用作燃料来源，但其高硫分和灰分可能导致燃烧过程中释放有害物质。微生物降解煤炭为传统化学和物理处理方法提供了更环境友好的替代方案。本研究从活性污泥中分离得到一株命名为Cupriavidus sp的细菌，展现出褐煤降解潜力。通过16S rDNA测序鉴定后，系统评估了S4菌株对山西褐煤的降解特性与机制。测定其胞外酶活性发现，该菌分泌木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)、漆酶(Lac)、碱性蛋白酶和淀粉酶，表明其具备多酶协同降解能力。扫描电镜(SEM)观察证实细菌可吸附于煤表面。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析显示煤中游离羟基显著增加，促进了降解进程。气相色谱-质谱(GC-MS)和三维荧光光谱对液相产物分析表明，降解液中长链烷烃和酚类化合物明显增多，并检测到腐殖质。进一步研究揭示，S4菌株通过分泌富含蛋白质和多糖的胞外聚合物(EPS)介导初始吸附，突出了微生物-煤界面相互作用的关键机制。该研究为褐煤生物修复技术的开发及功能菌株的资源化应用奠定了理论基础。