综述：光遗传学工程菌在疾病诊断与治疗中的研究进展

（编辑推荐）本研究创新性地构建了微生物介导的芬顿（Fenton）系统，通过同步接种木质素降解菌（Bacillus subtilis/Aspergillus fumigatus）与添加FeSO4（BHF-Fe处理），驱动Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)氧化还原循环，维持活性氧（ROS）持续生成，使木质素降解率较对照组提升22.58%。该系统突破传统芬顿反应对pH和H2O2外源添加的依赖，通过上调Lac/LiP/MnP等关键酶基因实现木质素高效降解，为农业废弃物堆肥资源化提供新策略。

　　

微生物驱动的芬顿系统：木质素堆肥降解新机制

Abstract
研究通过构建微生物介导的芬顿系统，探究堆肥中木质素转化的协同强化机制。该系统利用木质素降解微生物产生的H₂O₂与Fe(Ⅱ)构建芬顿体系，同步接种细菌（Bacillus subtilis）和真菌（Aspergillus fumigatus）使木质素降解酶活性达到最优，0.5% FeSO₄添加进一步优化羟自由基（·OH）产量。BHF-Fe处理通过驱动Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)氧化还原循环，维持超氧阴离子（O₂^?）、H₂O₂和·OH等ROS持续生成，木质素损失率较对照组提升22.58%。

Introduction
全球每年产生大量秸秆废弃物，其木质素-木聚糖复合结构阻碍堆肥效率。传统芬顿技术需严格pH控制且产生铁污泥，而微生物介导的芬顿样反应可缓解这些限制。研究证实·OH能有效裂解木质素大分子芳香环结构，且微生物可通过铁代谢调控ROS生成。本实验选用产H₂O₂的Aspergillus与促进铁循环的Bacillus构建新型芬顿系统。

Construction of microbial-mediated Fenton system
实验采用堆肥高温期筛选的Bacillus subtilis和Aspergillus fumigatus，通过改良Martin培养基活化真菌。系统优化显示：以4-HBA为底物时，BHF处理的木质素过氧化物酶（LiP）和锰过氧化物酶（MnP）活性分别达对照组的6.48和14.89倍，Fe(Ⅱ)添加显著增强·OH产量。

Key findings

1. 化学-生物耦合机制：H₂O₂作为关键介质，既参与芬顿反应生成·OH，又激活LiP等木质素降解酶，形成化学氧化与生物催化的协同效应。
2. 基因调控作用：BHF-Fe处理上调Lac、LiP和MnP等关键酶基因表达，加速木质素芳香环断裂。
3. 环境适应性：微生物代谢补偿了传统芬顿对酸性环境的依赖，在堆肥碱性条件下仍保持高效。

Conclusions
该研究通过微生物-铁协同构建自持续芬顿系统，突破传统技术需外源添加H₂O₂的限制，为农业废弃物资源化提供新思路。未来需拓展至其他秸秆类型的应用验证。