综述：微小细胞的生产与应用技术进展

这篇综述创新性地探讨了微生物介导的芬顿(Fenton)系统在堆肥木质素转化中的协同强化机制。研究通过木质素降解微生物(Aspergillus和Bacillus)产生的H2O2与Fe(Ⅱ)构建芬顿系统，结合0.5% FeSO4优化了羟基自由基(·OH)产量，使BHF-Fe处理组的木质素降解率较对照组提升22.58%。该系统通过调控铁氧化还原循环(Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ))、维持活性氧(ROS)生成、上调关键酶基因(Lac/LiP/MnP)表达，实现了化学-生物耦合降解，为农业废弃物资源化提供了新思路。

　　

微生物驱动的芬顿系统：木质素堆肥降解新机制

Abstract

本研究揭示了微生物介导的芬顿系统在堆肥木质素转化中的协同强化机制。通过木质素降解微生物产生的H₂O₂与Fe(Ⅱ)构建的芬顿系统，在细菌-真菌同步接种(BHF)和0.5% FeSO₄添加(BHF-Fe)条件下，实现了22.58%的木质素降解率提升。该系统突破了传统芬顿反应对pH值和外部H₂O₂输入的依赖。

Introduction

全球每年产生大量秸秆废弃物，其木质素-木聚糖复合体通过非平面构象的非共价相互作用阻碍堆肥效率。传统芬顿技术虽能通过·OH降解木质素，但存在pH敏感性和铁污泥问题。本研究采用Aspergillus fumigatus产H₂O₂和Bacillus subtilis促进铁循环，构建了自维持的微生物-芬顿耦合系统。

Construction of microbial-mediated Fenton system

实验选用堆肥高温期筛选的两种菌株：细菌Bacillus subtilis（采用LB培养基活化）和真菌Aspergillus fumigatus（采用改良马丁培养基活化）。通过4-HBA底物验证显示，BHF处理组的木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性分别达对照组的6.48和14.89倍。

Evaluation on construction methods

关键发现包括：

1. 同步接种细菌真菌(BHF)使木质素降解酶系达到最佳活性

2. 0.5% FeSO₄添加使·OH产量提升37.2%

3. BHF-Fe处理维持了持续的Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)循环和ROS（O₂^?、H₂O₂、·OH）生成

4. 漆酶(Lac)与木质素过氧化物酶(LiP)活性呈显著正相关

Conclusions

BHF-Fe系统通过三重机制实现高效降解：

① 微生物代谢维持H₂O₂内源供给

② 铁循环驱动持续芬顿反应

③ 关键酶基因(Lac/LiP/MnP)上调表达

该研究为发展"零添加"型堆肥技术提供了重要理论支撑。