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微生物在利用不同的復(fù)合碳源時,會表現(xiàn)出不同的代謝特點(diǎn)。例如,對于碳水化合物,微生物通常會通過糖酸循環(huán)代謝產(chǎn)生能量。而對于蛋白質(zhì)和脂肪,微生物會利用蛋白酶和脂肪酶來分解,并通過氨基酸途徑和β-氧化途徑產(chǎn)生能量,微生物對碳源的利用是一個高度調(diào)控的過程。微生物會根據(jù)環(huán)境條件和碳源的特性,選擇適合自身生存和繁殖的利用策略。例如,一些微生物可以通過利用多種碳源形成互補(bǔ)性,提高能量利用效率。此外,微生物還可以通過合成和分解復(fù)合物的方式,將碳源固定在細(xì)胞外或細(xì)胞內(nèi),以便更好地利用。綜上所述,微生物利用碳源的代謝途徑是復(fù)雜且多樣的,涉及多種代謝途徑和調(diào)控機(jī)制。這些途徑不僅支持微生物的基本生命活動,還決定了它們在生態(tài)系統(tǒng)中的角色和功能。
目前市面上常用的復(fù)合碳源:甲醇作為外碳源具有運(yùn)行費(fèi)用低和污泥產(chǎn)量小的優(yōu)勢,在甲醇碳源不足時,存在亞硝酸鹽積累的現(xiàn)象。以甲醇為碳源時的反硝化速率比以葡萄糖為碳源時快3倍,其 碳氮比(COD:氨氮)為 2.8~3.2 。乙酸鈉,乙酸鈉的優(yōu)點(diǎn)在于它能立即響應(yīng)反硝化過程,可作為水廠應(yīng)急處置時使用。乙酸鈉由于是小分子有機(jī)酸鹽的原因,反硝化菌易于利用,脫氮效果是 的。通過實驗發(fā)現(xiàn),碳氮比在4.6時,可以達(dá)到穩(wěn)定的脫氮效果,而且它的水解物為小分子有機(jī)物,能容易被微生物降解,反硝化響應(yīng)時間快,而且,能作為應(yīng)急碳源。糖類糖類外加碳源中,以面粉、安徽巢湖蔗糖、安徽巢湖當(dāng)?shù)仄咸烟菫橹?,由于葡萄糖是簡單的糖,所以目前研究比較多。當(dāng)碳源充足時,以葡萄糖為碳源的 碳氮比較甲醇為碳源時高得多,為 6∶1~7∶1。碳源對硝氮的比還原速率幾乎沒有影響,但是對亞硝氮的比積累速率影響較大,在研究中發(fā)現(xiàn)只有葡萄糖作為外加碳源時對亞硝氮的比累積速率沒有影響。
復(fù)合碳源物質(zhì)通過細(xì)胞內(nèi)的一系列化學(xué)變化,被微生物用于合成各代謝產(chǎn)物.微生物對碳素化合物的需求是極為廣泛的,根據(jù)碳素的來源不同,可將碳源物質(zhì)分為無機(jī)碳源物質(zhì)和有機(jī)碳源物質(zhì)糖類是較好的碳源,尤其是單糖(葡萄糖,果糖),雙糖(蔗糖,麥芽糖,乳糖),絕大多數(shù)微生物都能利用.此外,簡單的有機(jī)酸,氨基酸,醇,醛,酚等含碳化合物也能被許多微生物利用。所以我們在制作培養(yǎng)基時常加入葡萄糖,蔗糖作為碳源.淀粉,果膠,纖維素等,這些有機(jī)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)分解代謝提供小分子碳架外,還產(chǎn)生能量供合成代謝需要的能量,所以部分碳源物質(zhì)既是碳源物質(zhì),同時又是能源物質(zhì)。在微生物發(fā)酵工業(yè)中,常根據(jù)不同微生物的需要,利用各種農(nóng)副產(chǎn)品如玉米粉,米糠,麥麩,馬鈴薯,甘薯以及各種野生植物的淀粉,作為微生物生產(chǎn)廉價的碳源.這類碳源往往包含了幾種營養(yǎng)要素.
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