近日，環境學院張盼月教授課題組在環境工程與化學工程領域一區Top期刊《Chemical Engineering Journal》（影響因子：13.4）上發表論文：辣椒素對餐廚垃圾暗發酵產氫影響的綜合見解：發酵產物、微生物群落和代謝途徑（Comprehensive insights into the impacts of capsaicin on food waste dark fermentation for hydrogen production: Characteristics of fermentation products, microbial community and metabolic pathways）。
暗發酵可以同時實現餐廚垃圾處理和氫氣生產。辣椒在世界范圍內被廣泛用于食品添加劑。辣椒素是辣椒中的一種天然抗菌物質，很容易在餐廚垃圾中積聚。然而，辣椒素對餐廚垃圾暗發酵的影響尚未開展研究。為了填補此研究空白，本研究通過添加不同劑量的辣椒素結合宏基因組測序技術，探索了辣椒素對暗發酵過程發酵產物、微生物群落結構和代謝功能影響。結果表明，與對照組相比，辣椒素劑量為40 mg/g揮發性固體時，累積產氫量較對照組降低29.6%。產氫量降低的宏觀原因體現為VS降解效率和可溶性有機物轉化效率降低。微生物群落結構分析表明，辣椒素減少了產氫細菌（Clostridium、Bacteroides 及Paraclostridium）的相對豐度，并富集了產氫細菌的競爭菌—產乳酸細菌（Bifidobacterium）。KEGG分析表明，辣椒素抑制了產氫途徑，包括NADH途徑、甲酸鹽分解途徑和丙酮酸途徑，同時增強了產氫的競爭反應乳酸生成途徑，這是產氫量降低的微觀原因。此外，辣椒素還通過抑制ABC轉運蛋白、生物膜形成、核糖體活性和誘導細胞凋亡降低微生物活性。這項研究揭示了辣椒素抑制氫氣產生的潛在機制，為餐廚垃圾暗發酵產氫工藝中辣椒素去除的必要性提供了理論依據。
本研究由北京林業大學張盼月教授課題組與中國科學院廣州能源研究所李穎研究員課題組合作完成。論文第一作者為我院碩士研究生張家盛，張盼月教授、陳樂博士和中國科學院廣州能源研究所李穎研究員為共同通訊作者，北京林業大學為文章第一完成單位。
本研究得到了國家重點研發計劃（2023YFC3905800）、國家自然科學基金（52360020）和貴州省基礎研究計劃（黔科合基礎-ZK[2021]一般282）的資助。
