近红外光对光合细菌利用废水累积高价值产物的影响

王翠翠，卢海凤，张光明，司哺春，蒋伟忠

（1.中国农业大学三亚研究院，海南三亚 572025； 2.中国农业大学水利与土木工程学院，北京 100083；3.农业农村部设施农业工程重点实验室，北京 100083； 4.河北工业大学能源与环境工程学院，天津 300131）

自活性污泥法发明以来100 多年的历史中，水处理技术在维护人类公共卫生需求、生存与发展方面做出了巨大的贡献。废水中含有大量的碳、氮、磷等物质，是放错地方的资源。随着世界范围内水资源、能源与其他资源的短缺，从废水中产出资源产品逐渐成为开展资源循环利用、实现社会可持续性发展的需求与趋势。例如，P. L. MCCARTY 等〔1〕通过厌氧消化技术从废水中捕获更多的能源物质用于生产生物燃料，B. E. LOGAN 等〔2〕利用微生物燃料电池技术将废水中的物质转化为电能与化学品。

光合细菌（Photosynthetic bacteria，PSB）污水资源化技术可以在实现废水中污染物去除的同时产出高值产品。PSB 是一类古老的原核微生物，能在厌氧光照、好氧光照、好氧黑暗的条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体或碳源进行生长繁殖〔3〕。PSB 的生理特性、代谢特征多样化，且具有较强的环境适应能力。前期研究表明，PSB 具有较强的净水功能，可高效降解废水中的污染物〔3-5〕。目前已有关于利用PSB 处理市政、畜禽养殖、大豆加工、糖蜜及酿酒废水等的研究，其对COD 的去除率可达70%~96%〔5-6〕。另外，PSB 菌体无毒且含有大量丰富的高价值物质〔7〕，如蛋白质（质量分数高达60%）、色素〔8〕、辅酶Q10（CoQ10）〔9〕等，已有研究从废水中生产色素、蛋白质、5-氨基乙酰丙酸、CoQ10等物质〔7，10〕。因此，利用PSB 处理高浓度有机废水可在实现废水处理的同时实现资源的升级和循环利用，是废水资源化的有效途径与技术，具有较高的应用价值及广阔的应用前景。菌体与高价值物质的产量是该技术未来商业化推广应用的重要衡量指标。

光是PSB 生长的重要影响因素，是PSB 的能量来源。合适的光照条件可促进PSB 菌体及高价值产物的累积并提高废水处理效果。通常，供光特性需要与PSB 光合作用单位的结构生理特征相匹配。红外光可能是促进PSB 菌体与高值产物累积的重要光条件。PSB 含有两种不同的捕光色素蛋白天线复合物（LH1 与LH2）〔11-12〕，其由1 个或2 个光化学反应中心组成〔13〕，包括光捕获系统和外周复合物〔14〕，这些反应中心可以促进光能有效转化为三磷酸腺苷（ATP）。其中，LH1、LH2 分别在875 nm 与800~850 nm 处有最大吸收峰〔15〕，处于近红外光短波长（780~1 100 nm）范畴。另外，PSB 的主要吸光色素为菌绿素（Bacteriochlorophyll，BChl）和类胡萝卜素〔16〕，吸收波长范围分别为715~1 050 nm 和450~550 nm〔17〕，可吸收的光谱范围较宽。因此，近红外光在理论上可以驱动PSB 进行光合作用，在低能量供应下获得较高的生物量，具有节能的经济潜力。

近年来，国内外学者分别开展了近红外光对PSB 菌体生长、生物制氢、水体净化和高价值物质生产方面影响的研究。目前，已有研究证明，近红外光在一定程度上可以促进PSB 菌体生长〔18-19〕、产氢〔20〕、去除污染物〔18，21〕等。例如，Qin ZHOU 等〔22〕研究发现，相比其他波长的光，红外光可明显提高红假单胞菌（Rhodopseudomonas）的菌体产量；C. I. MONROY等〔20〕研究发现，700 nm 波长下，荚膜红杆菌（Rhodobacter capsulatus）能获得最高氢产量。然而，上述研究均在有光背景下开展，即或是自然光+红外光，或是自然光+人工光，这对在自然光供应不便的场景下（例如低纬度地区或者黑夜等）开展PSB 污水资源化技术的应用产生一定工艺与经济方面的制约。因此，有必要开展PSB 是否能够单独利用近红外光作为光能进行生长、可见光与近红外光联合作用是否可提高PSB 污水资源化效果等红外光使用条件的进一步研究，为优化PSB 污水资源化工艺并降低运行成本提供新思路。

1 材料与方法

1.1 供试菌种

本研究采用沼泽红假单胞菌（R. palustris）为供试菌种，该菌种购自商城北纳创联生物科技有限公司。先将R. palustris 在光照培养箱中进行恒温（30 ℃）光照厌氧培养，其光照强度设为60 μmol/（m2·s），之后采用经高压蒸汽灭菌（121 ℃，20 min）后的Van niel’s yeast培养基〔23〕将其培养至对数生长期（60 h），再将对数生长期的R. palustris 接种于废水中供实验使用。

1.2 实验废水

实验采用人工配制的糖蜜废水（以下简称废水）为培养液，参考实际糖蜜废水相应指标设定废水初始COD、NH4+-N、TP 分别为4 000、250、60 mg/L，初始pH=7.0。废水配制成分见表1。

表1 人工糖蜜废水配制成分Table 1 Composition of artificial molasses wastewater

1.3 光源

采用近红外灯与白炽灯作为光源开展实验。基于BChl 的吸收波长〔24〕和R. palustris完整的吸收光谱〔25〕进行光波长的选择，并据此选择红外灯。其中近红外灯由光波长为850 nm 的红外LED、适配驱动电源、散热器、插头线和风扇电源组装而成，功率为20 W，购自深圳市西意电子商务有限公司；白炽灯光波为全光谱波长，功率为60 W，购自佛山市顺德区冠迪电器实业有限公司。

1.4 实验设计

实验所用反应器为250 mL 锥形瓶，工作体积为200 mL。菌体接种初始OD660为0.60，控制光源与反应器的距离为20 cm，培养时间为120 h，培养方式为序批式，培养条件为光照厌氧，此条件下，采用单因素实验，以光质为单一变量，探究不同光照组合条件对生物质累积，污染物去除，色素、蛋白质及CoQ10浓度的影响，实验设计如表2 所示，其中DK 和DIR 两组对比可探究近红外光单独作用效果，NIR和NK 两组对比可探究自然光背景条件与近红外光联合作用的效果，WNIR 和WN 两组对比可探究在白炽灯照射（人工光强化）下近红外光可能的叠加作用效果。

表2 实验设计Table 2 Experimental design

1.5 分析方法

每24 h 从各反应器中取出菌液8 mL，将菌液放置在高速离心机（JW-2017H，Sigma 公司，德国）中以6 000 r/min 转速离心。分别采用干重-光密度（OD660）法、紫外分光光度法、紫外分光光度法、Lowry 法试剂盒、比色法试剂盒测定所获得菌泥的生物量（B）、BChl浓度、胡萝卜素浓度、蛋白质浓度、CoQ10浓度；参照《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》（GB 11914—1989）测定上清液的COD，采用纳氏试剂法测定上清液的NH4+-N。

采用干重-光密度（OD660）法对菌体生物量（以干重计，以下同）进行检测时，OD660与菌体生物量的拟合公式见式（1），其R2=0.997 4。菌体生物质最高平均日产量的计算见式（2）。

式中：B——菌体生物量，mg/L；

Bmax——菌体最高生物量，mg/L；

B0——菌体初始生物量，mg/L；

t——达到最高生物量的时间，d。

菌体产率〔5〕、蛋白质产率〔26〕分别代表废水中碳、氮元素的转化效率，二者计算公式分别见式（3）、式（4）。

式中：c0a、c72a——0、72 h 的菌体质量浓度，mg/L；

C0、C72——0、72 h 的COD，mg/L；

c0b、c72b——0、72 h 的蛋白质质量浓度，mg/L；

N0、N72——0、72 h 的NH4+-N，mg/L。

每个实验组分别设置3 个平行实验，所有指标数值均取3 个平行实验的平均值。同时使用IBM SPSS 27.0 中的单因素方差分析（ANOVA）分析实验结果（p<0.05），并使用Origin 2022 作图。

2 结果与讨论

2.1 不同光照组合对R. palustris 生物量的影响

PSB 菌体无毒且含有大量的高价值营养物〔7〕，可用于农业领域的作物促生，用作水产养殖鱼虾的开口饵料、食品加工行业的营养及色素添加剂等〔27-28〕，因此PSB 菌体产量是PSB 资源化利用的重要指标。图1 所示为不同光照组合条件下R. palustris生物量随时间的变化情况及生物质平均日产量。

图1 不同光照组合条件下R. palustris 生物量随时间的变化及其最高平均日产量Fig.1 Biomass changes of R. palustris with time and biomass maximum average daily yield under different light combinations

由图1（a）可知，使用近红外光的实验组（DIR、WNIR、NIR）最高生物量均分别显著高于对标的未使用近红外光（DK、WN、NK）实验组的最高生物量，这表明近红外光有利于R. palustris累积生物质。其中，DIR 组最高生物量（1 156.22 mg/L）比DK 组（637.58 mg/L）提高了81.35%（p=0.000），WNIR 组最高生物量（1 227.41 mg/L）比WN 组（835.16 mg/L）提高了44.49%（p=0.001），NIR 组最高生物量（847.51 mg/L）比NK 组（704.55 mg/L）提高了20.29%（p=0.025）。李家洲等〔29〕研究发现，相比可见光，近红外光对PSB的生长有明显促进作用，其可将生物量提高45%以上；T. HÜLSEN 等〔30〕研究发现，近红外灯可以用于PSB 的富集和培养；Xiang QI 等〔18〕研究则证明，波长850 nm 的单色近红外光最有利于R. palustris累积生物质，较采用940 nm 的近红外光时生物量提高42%。本研究结果与上述研究结果基本一致。

由图1（a）还可知，DIR 组的R. palustris指数增长期最短（48 h），且生物量较高，具有节能潜力。虽然WNIR 组最高生物量略高于DIR，但两者差异不显著，且WNIR 指数增长期为72 h。因此，DIR 条件更有利于生产R. palustris。

另外，由图1（b）可知，近红外光显著提高了R.palustris的最高平均日产量。近红外光实验组（DIR、WNIR、NIR）生物质的最高平均日产量均分别高于未使用近红外光的实验组（DK、WN、NK）相应数据。其中DIR 组〔296.90 mg/（L·d）〕、NIR 组〔194.00 mg/（L·d）〕以及WNIR 组〔313.72 mg/（L·d）〕的菌体最高平均日产量分别比DK 组〔93.01 mg/（L·d）〕、NK 组〔146.34 mg/（L·d）〕以及WN 组〔189.88 mg/（L·d）〕高219.21%（p=0.000）、32.57%（p=0.045）以及65.22%（p=0.000）。DIR 组与WNIR 组菌体最高平均日产量差异不显著（p=0.788），说明近红外光单独作用与自然光+近红外光+白炽灯共同作用效果相似，均有利于菌体的生长与累积，这为低纬度地区或者自然日照不充足地区的PSB 的生产及其废水资源化在工艺运行方面提供了新的思路。

2.2 不同光照组合对R. palustris 累积高价值产物的影响

2.2.1 对累积R. palustris类胡萝卜素的影响

类胡萝卜素是PSB 重要的光合作用功能单位〔12，31-33〕，在PSB 生长过程中发挥着重要作用。另外，类胡萝卜素在抗氧化、增强免疫、细胞增殖和分化等方面具有重要作用，被广泛用于食品加工、医药保健等行业。图2 所示为不同光照组合条件下R.palustris类胡萝卜素产量随时间的变化。

图2 不同光照组合条件下R. palustris 类胡萝卜素产量随时间的变化Fig.2 Carotenoid production changes of R.palustris with time under different light combinations

图2（a）表明，近红外光单独作用组（DIR 组）中类胡萝卜素质量浓度在各时间点都显著高于其他条件下，在第72 小时达到最高值（5.48 mg/L），比DK 组（2.78 mg/L）提高了97.12%（p=0.000）。从生产的角度看，DIR 组的类胡萝卜素质量浓度比其余组高22%~97%，是最佳的生产工艺条件。

LH1 和LH2 是PSB 的主要捕光天线复合物〔11-14〕，光吸收波长分别为875 nm 和800~850 nm。理论研究表明，光合作用的发生依赖捕光天线复合物的产生及其信息和能量传递作用〔32，34-35〕。由图2（a）可知，近红外光单独作用下可获得最高的类胡萝卜素浓度，这可能是由于近红外光促进了大量捕光天线复合物的合成，导致R. palustris可以吸收更多的近红外光快速生长，从而获得较高的类胡萝卜素浓度。由图2（b）可知，各实验组干菌体中类胡萝卜素质量分数差异不显著。S. CHITAPORNPAN 等〔36〕利用食品工业废水在近红外光波段（红外IR-2880 投射滤光片）培养光合细菌群落的连续实验中得到了含量稳定的类胡萝卜素，这与本研究结果类似。

2.2.2 对累积R. palustrisBChl 的影响

BChl 作为PSB 的主要捕光色素之一，是PSB 生长和代谢中捕获光能并将其转化为化学能的关键单元〔12，15，17，37〕。图3 所示为不同光照组合条件下R.palustrisBChl 产量随时间的变化。

图3 不同光照组合条件下R.palustris BChl产量随时间的变化Fig.3 BChl production changes of R.palustris with time under different light combinations

图3表明，在黑暗或者弱光源下，使用近红外光可提高R. palustrisBChl质量浓度，而在外加人工白炽灯的全光谱强化照射（人工光强3 000 Lux）与弱自然光并存时，使用红外光源反而不利于BChl 的累积。如图3（a）所示，最高BChl 质量浓度出现在DIR 组，为44.00 mg/L，比DK 组显著提高了131.58%（p=0.000）。在弱自然光（800 Lux）条件下使用近红外光（NIR 组），BChl最高质量浓度为33.46 mg/L，比未使用近红外光（NK 组）显著提高了39.36%（p=0.002）。但使用了近红外光的WNIR 组却较未使用近红外光的WN 组BChl最高质量浓度有所下降。

由图3 还可知，DIR 和WN 组的最高BChl 质量浓度及达到最高质量浓度后干菌体中BChl 质量分数〔图3（b）〕均无显著性差异（p=0.179）。因此，结合能耗情况，黑暗+近红外光条件可作为R. palustris生产BChl 的最佳条件。

BChl 作为光化学反应的主要色素，其含量与活性可影响PSB 的生长代谢过程。BChl 主要存在于光合作用中心的LH1 和LH2 中，其吸收波长为800、820~860、875~890 nm〔24〕，与近红外光范围一致，这可能就是在红外光下观察到在无外加光或者较弱的外加光条件下，BChl 最高质量浓度比相同条件下无红外光组高的原因。在WNIR 组中，白炽灯与红外灯共同作用，有可能导致光能过剩，对PSB 的光合作用系统产生了破坏或者抑制作用，进而致使BChl 含量下降〔38-39〕。

类胡萝卜素和BChl 的产生对PSB 的能量代谢反应至关重要，其合成主要受一系列关键功能基因和相应酶的调控〔40〕。Siwei YU 等〔19〕探索了不同光源对Rb. sphaeroides生产色素的影响，发现近红外光条件下其所获得色素质量浓度最高〔ρ（BChl）+ρ（类胡萝卜素）=22.6 mg/L〕，而在本研究中，亦是近红外光条件下所获得的色素质量浓度最高〔ρ（BChl）=44.00 mg/L，ρ（类胡萝卜素）=5.48 mg/L〕，进一步证明了近红外光更有利于菌体色素的合成。

2.2.3 对累积R. palustris蛋白质的影响

PSB 菌体蛋白质含量较高，氨基酸组分齐全，是一种高价值产物〔19，41〕。图4 所示为不同光照条件下R. palustris蛋白质产量随时间的变化。

图4 不同光照条件下R. palustris 蛋白质产量随时间的变化Fig.4 Protein production changes of R.palustris with time under different light combinations

由图4（a）可知，不同光照组合条件下，蛋白质最高质量浓度由高到低的排序为WNIR（790.76 mg/L）>WN（530.13 mg/L）>DIR（516.54 mg/L）>NIR（487.27 mg/L）>NK（442.67 mg/L）>DK（415.96 mg/L）。最高蛋白质质量浓度出现在WNIR 组，较其他组高49.16%~90.10%。使用近红外光的WNIR、DIR、NIR 组蛋白质质量浓度分别比未使用近红外光的WN、DK、NK 组显著提高了49.16%（p=0.000）、24.18%（p=0.056）、10.07%（p=0.669）。本研究结果表明，近红外光可以提高菌体蛋白质的生产效率，同时，白炽灯配合红外灯可强化R.palustris菌体蛋白质的生产。

由图4（b）可知，96 h 时，大部分实验组达到最高蛋白质质量浓度后干菌体中蛋白质质量分数在500~630 mg/g，其中，WNIR 和WN 组达到最高质量浓度后干菌体中蛋白质质量分数无显著性差异（p=0.782）。因此，提高蛋白质产量应主要从提高蛋白质质量浓度的角度进行考虑，结合图4（a）可知，白炽灯配合红外灯可作为R. palustris生产蛋白质的最佳条件。

2.2.4 对累积R. palustrisCoQ10的影响

CoQ10为ATP 合成促进剂和抗氧化剂，在食品、日化、医药保健等领域应用广泛〔42-43〕。PSB 中含有丰富的CoQ10，是用于生产CoQ10的最佳微生物原料〔44-45〕。前期研究表明，CoQ10可通过废水中培养PSB 生产，并获取质量浓度（13.34~88.80 mg/L）相对较高的产品〔43，46-47〕。图5 所示为不同光照组合条件下R. palustrisCoQ10产量随时间的变化。

图5 不同光照组合条件下R. palustris CoQ10产量随时间的变化Fig.5 CoQ10 production of R.palustris with time under different light combinations

图5（a）结果表明，近红外光及近红外光+自然光可以促进CoQ10的生产。最高CoQ10质量浓度出现在DIR 组（38.44 mg/L，仅有红外光），比其他组高18.20%~185.80%。另外，NIR 组（近红外光+自然光）的最高CoQ10质量浓度为32.52 mg/L，比NK 组显著提高了76.93%（p=0.000）。

由图5（b）可知，近红外光及近红外光+自然光也可提升干菌体中CoQ10质量分数，其最高值出现在NIR 组（41.83 mg/g），比其他组显著提高了24.96%~69.42%。另外，DIR 组干菌体中CoQ10质量分数为33.48 mg/g，比除NIR 组外其他组高27.45%~35.55%。

研究表明，CoQ10与类胡罗卜素的合成存在竞争关系，二者的合成均需要香叶基焦磷酸（GGPP）作为前体物质〔48〕。因此，可通过降低菌体中类胡萝卜素的含量，即削弱类胡罗卜素的合成来促进CoQ10的合成。由图2（b）和图5（b）可知，NIR 组CoQ10质量分数最高，但是类胡罗卜素质量分数较低，且随着CoQ10质量分数的升高，类胡罗卜素质量分数持续降低，这就证明了近红外光+自然光的处理极有可能是通过削弱类胡罗卜素的合成促进了CoQ10的生成。而未加近红外光组，如WN 组（白炽灯+自然光），随着类胡萝卜素质量分数的提高，CoQ10质量分数呈现降低的趋势，这就进一步证明了上述推测。

综上所述，在近红外光或近红外光配合自然光条件下培养R. palustris是生产CoQ10的有效途径。

2.3 不同光照组合对R. palustris 去除废水中污染物效果的影响

PSB 在高浓度废水处理方面优势突出〔49〕。本研究考察了不同光照组合条件对R. palustris去除废水中COD 和NH4+-N 的影响，结果见图6。

图6 不同光照组合条件下COD 和NH4+-N 的去除率Fig.6 CODand NH4+-Nremovalrates under different light combinations

图6表明，近红外光能够有效促进R. palustris对废水中COD 与NH4+-N 的去除。DIR 组中COD 去除率与NH4+-N 去除率分别比DK 组显著提升了50.15%与58.32%，NIR 组中COD 去除率与NH4+-N去除率分别比NK 组显著提升了44.65%与18.04%；WNIR 组中COD 去除率与NH4+-N 去除率比WN 组显著提升了6.39%与18.48%。另外，白炽灯+近红外光的组合有利于对污染物的去除。WNIR 组的COD 和NH4+-N 去除率分别达到80.84%与91.44%，比其他组显著提高了6.40%~71.38%、18.48%~109.53%。

近年来，也有很多学者研究了不同光质对PSB污染物去除效果的影响。Qin ZHOU 等〔22〕利用R. palustris在不同光源条件下处理糖蜜废水，发现在红色发光二极管照射下，PSB对COD去除效果最好，去除率达到88.6%。T. HÜLSEN 等〔21〕研究发现红外光照射可去除市政污水中90%的总化学需氧量、90%的TN 和45%的TP。Xiang QI 等〔18〕研究发现以850 nm 的近红外光为光源时，R. palustris对污染物去除效果最佳，当初始COD 和NH4+-N 分别为4 000、260 mg/L 时，去除率分别达到70.62%和58.07%。尽管上述研究结果因培养条件不同获得的污染物去除效果存在一定差异，但其均能证明近红外光可以提高PSB 对污染物的去除效率。

2.4 不同光照组合下R. palustris 对废水中营养物质的转化效率

PSB 对废水的资源化处理价值在于将废水中的碳、氮、磷等物质转化为有用生物质资源。PSB 对废水中污染物的去除与有用生物质资源的累积有一定联系。某种程度上，生物质资源的累积效率可以体现污水中污染物去除与生物合成代谢效率，即污染物的转化效率。因此，本研究亦对不同光照组合条件下R. palustris处理废水过程中的菌体和蛋白质产率进行了对比分析。其中菌体产率代表废水中碳元素的转化效率，蛋白质产率代表废水中氮元素的转化效率，结果见表3。

表3 不同光照组合条件下R. palustris处理废水时的菌体和蛋白质产率Table 3 Cell yield and protein yield of R. palustris in wastewater treatment under different light combinations

由表3 可知，近红外光有利于R. palustris菌体的生长与废水中污染物的转化，即可以提高R. palustris的合成代谢效率。使用近红外光的实验组（DIR、WNIR、NIR）菌体产率和蛋白质产率均分别显著高于未使用近红外光组（DK、WN、NK）的数值。其中，近红外光单独作用时的营养物质转化效率最高，菌体产率高达（0.282±0.031） g/g，比未使用红外光实验组高51.61%~127.42%。近红外光与白炽灯共同作用（WINR 组）可提高菌体蛋白转化率，此条件下蛋白质产率最高，为（3.625±0.156） g/g，比其他实验组高23.68%~41.87%，此时菌体产率为（0.260±0.003） g/g，仅次于近红外光单独作用。

PSB在正常条件下的菌体产率是0.2~0.5 g/g〔5，22，50-52〕，其受水质条件、光照条件及实验操作条件影响较大，环境条件不佳或者碳氮比异常均会导致菌体产率低于0.2 g/g。Fan MENG 等〔6〕研究废水处理资源化时发现自然光下的Rhodopseudomonas菌体产率为0.2 g/g，这与本研究结果基本一致。近年来已有研究探讨了光质对PSB 污水资源化效果的影响，Xiang QI 等〔18〕和T.HÜLSEN 等〔21〕研究均得出近红外光（背景为自然光）为光源时，R. palustris对污染物去除效果最佳且菌体生物量最高。

3 结论

本研究探明了有无近红外光及其与自然光、人工光复合条件下对R. palustris废水资源化效果的影响，得到了有关近红外光影响PSB 污水资源化效果的相关结论：

1）近红外光单独作用可缩短PSB 指数增长期，提高微生物日产量，且可获得最高生物量。近红外光单独作用有利于色素产生，实验中此条件下获得的类胡萝卜素和BChl 的最高质量浓度分别为5.48、44.00 mg/L。

2）近红外光与弱自然光累加有利于CoQ10生产，干菌体中CoQ10质量分数最高可达41.83 mg/g，比考察的其他光照条件显著提高24.96%~69.42%。

3）近红外光与中强度的人工光累加可促进PSB对蛋白质的累积，实验中蛋白质最高质量浓度为790.76 mg/L，比其他光照条件下提升了49.16%~90.10%，COD 和NH4+-N 去除率分别为80.84% 与91.44%，分别比其他光照条件下显著提高了6.40%~71.38%、18.48%~109.53%，这可能是由近红外光和白炽灯分别促进菌体生长和蛋白质合成的协同效果导致。

4）近红外光可有效促进PSB 处理废水时的营养物质转化，实验中近红外光单独作用时的菌体产率最高，达（0.282±0.031） g/g。近红外光与中强度的人工光累加可提高蛋白质产率，最高为（3.625±0.156）g/g。

上述研究获取了高浓度食品废水用于生产PSB不同高值产物的红外光应用场景，为PSB 污水资源化技术中高值产物的累积提供了新的方法与途径。