综述：厌氧消化系统中乙醇代谢促进废弃物原料可再生能源回收

这篇综述系统阐述了厌氧消化（AD）系统中乙醇代谢的三条关键路径：传统产乙酸/氢气路径、直接种间电子传递（DIET）路径和丙酸生成路径，重点解析了功能微生物（如Geobacter、Desulfobulbus）的富集策略及r/K选择理论的应用，为优化废弃物能源化工艺提供了理论支撑。

　　

乙醇在厌氧消化系统中的核心作用
随着能源需求增长，从废弃物中回收可再生能源的厌氧消化（AD）技术备受关注。该系统通过水解、酸化、乙酸化和甲烷化四阶段转化有机物，其中乙醇型发酵在pH 4.0-5.0和ORP<-200 mV条件下表现出独特优势，能缓解酸化抑制并提升甲烷产率。

三条代谢路径的分子机制
乙醇氧化细菌（EOB）通过三条路径降解乙醇：

1. 传统路径：经乙酰辅酶A途径生成乙酸和H₂，依赖与产甲烷菌的种间氢传递（IHT）。关键酶包括乙醇脱氢酶和乙酸激酶，需消耗1分子ATP。
2. DIET路径：Geobacter等通过导电菌毛（e-pili）和c型细胞色素直接传递电子给Methanothrix，能量收益比IHT高30 kJ/mol。
3. 丙酸路径：通过琥珀酸途径（需CO₂固定）或丙烯酸途径转化乙醇为丙酸，涉及Desulfobulbus propionicus等菌株。

功能微生物的生态调控
基于r/K选择理论，连续流反应器（CFR）和长SRT条件更易富集K策略菌如Geobacter（相对丰度可达72.6%），而序批式反应器（SBR）利于r策略菌如Desulfomicrobium。添加导电材料（如生物炭）可提升DIET效率，其3000 μS/cm电导率远超菌毛的2-20 μS/cm。

未来展望
需从三方面突破：1）用"溢流代谢"和"分工理论"解释多路径共存机制；2）将DIET纳入热力学模型量化电子传递能量；3）开发基于pH/ORP分区的多相AD工艺，优化复杂底物降解。这些发现为设计高效废弃物能源化系统提供了新思路。