Микробиологические аспекты анаэробного сбраживания для получения биогаза, водорода и летучих жирных кислот: обзор

В последние десятилетия значительное внимание уделяется анаэробному сбраживанию — эффективному биологическому процессу преобразования разнообразных органических отходов в биогаз, летучие жирные кислоты (ЛЖК), биоводород и другие продукты. Микробные процессы, протекающие при анаэробном сбраживании, имеют большое значение, а изучение микробиологии процесса — один из ключевых подходов к его глубокому и всестороннему пониманию и управлению образованием различных продуктов. Учитывая высокую сложность микробиома анаэробного сбраживания, крайне важно изучать участвующие в нём микроорганизмы. В последние годы наряду с традиционными методами разработаны новые молекулярные и метаомные подходы, позволяющие получать точные сведения о микробных сообществах, участвующих в анаэробном сбраживании. Более глубокое понимание микробиома процесса может помочь выявить и контролировать различные факторы, чтобы улучшать анаэробное сбраживание и направлять метаболические пути к образованию выбранных биопродуктов. В обзоре с микробиологической точки зрения рассмотрены различные технологические платформы анаэробного сбраживания, приводящие к образованию разных конечных продуктов. Также описаны характерные взаимодействия между микробными сообществами. Кроме того, обсуждается оценка сообществ в анаэробных реакторах, позволяющая лучше понять их структуру, динамику и метаболические пути. Рассмотрены важные факторы, влияющие на микробные сообщества в каждой технологической платформе анаэробного сбраживания. Наконец, представлены некоторые недавние примеры применения анаэробного сбраживания для получения новых биопродуктов, а также обсуждаются связанные с ним трудности и перспективы.