摘要将有机废弃物选择性地转化为中链脂肪酸(MCFAs)这类高价值生物基平台化合物,是近年来废弃物资源化领域备受关注的课题,其中一种关键技术是基于乳酸作为电子供体的反向β-氧化过程.针对一个以厌氧球菌属(Anaerococcus)为绝对优势菌种的新型微生物功能群落,对其碳链延长代谢的内在特征及工程化应用潜力进行深入探究.代谢特性分析揭示,该菌群为偏好弱酸环境的中温微生物,其合成MCFAs的最佳条件为温度40℃、pH 6.0,此时Anaerococcus的相对丰度也位居群落首位.该菌群对底物表现出良好的耐受性,在50 g/L的乳酸负荷下,MCFAs依旧是其主要的合成产物.进一步以白酒酿造废水为底物,对该微生物群落的长期运行效能与MCFAs合成能力展开评价.历时148 d的连续流反应器运行数据表明,该系统实现了无需二次接种的高效稳定生产,出水中MCFAs的平均浓度达到15.8±2.77 g/L(占总产物的70.8%),其峰值浓度为21.8 g/L,换算得到的最大体积生产速率为4.70 g L-1 d-1.通过高通量测序与网络分析的联合验证,确认了Anaerococcus在群落中的核心地位:其平均相对丰度高达46.9%,在网络中拥有显著高于其他物种的节点度,从而形成了一个保障系统功能稳定输出的独立核心模块.此外,同样具备碳链延长能力的假枝杆菌属(Pseudoramibacter),以约15.8%的平均相对丰度构成了系统内次要但重要的功能群体.本研究最终明确了以Anaerococcus为主导的微生物体系在40℃、pH 6.0和40 g/L乳酸负荷时拥有最佳的MCFAs产出效率,并验证了其利用白酒酿造废水进行MCFAs连续、高效生产的可行性,为推动有机废弃物的高值化利用提供了重要的科学依据和理论支撑.(图8 表2 参58)