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바이오차가 세포 수준에서 탈질화 대사에 미치는 직접적인 영향을 밝히기 위해, 바이오차 추가에 대한 모델 탈질 화 토양 박테리아 (Paracoccus denitrificans)의 전반적인 반응을 생리학적, 단백질체 및 대사체 분석을 통해 조사했다. 탈질화에 대한 강화 효과는 전구체(옥수수 짚(CS) 또는 밀 짚)와 상관없이 피로lysis 온도(300-500 °C) 및 용량(0.1-1%)과 긍정적으로 상관되었다. 게다가, 500 °C에서 제작된 CS 바이오차(CS-500)의 자극 효과는 방출된 용해성 화합물보다는 벌크 입자에 주로 기인했다. 세포와 직접 접촉 없이, 벌크 CS-500 입자는 세포외 대사산물의 흡착을 통해 탄소 대사를 직접 조절할 수 있다. 저장을 위한 탄소 플럭스가 산화적 분해와 성장 동화로 전환되었기 때문에, 생성된 환원력의 더 많은 부분이 질소 환원에 사용되었다. 한편, 질산 환원효소를 제외하고, 아질산 환원효소, 질산화 환원효소 및 아산화환원효소의 단백질 발현 및 효소 활동 모두가 상향 조절되었다. 따라서, 최적화된 전자 분포로 인해 N2O의 축적이 98% 감소했다. 결과적으로, 에너지 이용 효율성이 개선되어 Pc. denitrificans의 성장 속도가 향상되었다. 이 결과는 바이오차가 탈질화 대사와 N2O 완화에 대한 조절 메커니즘을 업데이트했다.
Zhang et al. (Mon,)은 이 문제를 연구했다.