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市政废水是一个尚未得到利用的活性氮的重要储库，因此为生物增值利用提供了显著机遇。生物聚合物蓝藻贮素被认为是实现氮捕获与回收的一种有前景的手段，但现有生产策略尚未针对市政废水系统的理化约束进行优化。在本研究中，我们对天然感受态土壤细菌贝氏不动杆菌 ADP1 ISx 进行了工程改造，使其能够利用市政废水中普遍存在的碳源和氮源合成蓝藻贮素，并可在与废水处理相关的温度范围内实现该过程。 为克服精氨酸供应限制蓝藻贮素合成这一反复出现的问题，我们构建了一株产精氨酸菌株（AP1）。该菌株在以乙酸盐和铵（19% CDW）、硝酸盐（9% CDW）或尿素（29% CDW）为底物生长时，均可积累蓝藻贮素，且无需补充精氨酸。在本研究过程中，我们观察到，与细胞适应性降低相关的条件与胞内蓝藻贮素含量增加呈相关性。鉴于温度对细胞生长具有强烈影响，但在废水处理情境中难以进行现实可行的调控，我们进一步考察了通过诱导果糖营养缺陷来独立于温度调节细胞生长的潜力。该干预通过单基因敲除（gap）实现，并将蓝藻贮素有效积累的温度范围扩展至 12 C 到 30 C。 总体而言，这些结果确立了产精氨酸菌株在蓝藻贮素生物合成中的重要性，并表明贝氏不动杆菌作为一种底盘菌，在真实废水条件下的持续开发中具有良好前景。
在与废水相关条件下通过工程改造 Acinetobacter baylyi ADP1 实现以聚天冬氨酸精氨酸多聚体形式高产回收活性氮 | bioRxiv
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在与废水相关条件下通过工程改造 Acinetobacter baylyi ADP1 实现以聚天冬氨酸精氨酸多聚体形式高产回收活性氮
Kevin S. Fitzgerald Keith Tyo
doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.25.733799
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发布于 2026 年 6 月 26 日。
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在与废水相关条件下通过工程改造 Acinetobacter baylyi ADP1 实现以聚天冬氨酸精氨酸多聚体形式高产回收活性氮
Kevin S. Fitzgerald Keith Tyo
bioRxiv 2026.06.25.733799； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.25.733799
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在与废水相关条件下通过工程改造 Acinetobacter baylyi ADP1 实现以聚天冬氨酸精氨酸多聚体形式高产回收活性氮
Kevin S. Fitzgerald Keith Tyo
bioRxiv 2026.06.25.733799； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.25.733799
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.25.733799v1?rss=1
🏷️ 废水资源化 拜氏不动杆菌ADP1 代谢工程 反应性氮回收 蓝藻聚天冬氨酸 生物聚合物合成