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美國DTG LLC進過多年的研究，在三個方向上取得突破性進展，最終使得固定化微生物技術脫離實驗室階段，進入實質性的應用階段，給相關的領域帶來了革命性的改變。
       DTG LLC的固化微生物載體的專利體系只要圍繞三個方面：一是載體的選擇與制備；二是生物強化和生物刺激所需要的微生物的儲備；三是微生物永久固定化的方法和激活的方法。
       固化微生物載體之所以有超越普通生物處理方法，關鍵之一在于DTG LLC在20多年的研究中優選、馴化和培育了7600多種高效的自然細菌和真菌，建立了自己的DTG Culture Collection，并積極加入USDA的ARS Culture Collection。針對不同的污染物，DTG LLC配制出具有針對性的微生物組合，高效得解決環境問題。

       生物強化是指通過添加細菌或古菌來提高生物降解速度的過程。源自受污染地區的生物可能已經能夠分解廢物，但可能效率低下、速度慢。因此，科學家通常需要研究本地物種特性，以確定是否有可能進行生物刺激。如果土著品種不具備進行補救的代謝能力，則引入具有復雜途徑的外源品種。向傳統的生物處理系統中引入具有特定功能的微生物，提高有效微生物的濃度，增強對難降解有機物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物處理體系對難降解有機物的去除效能。

       生物強化技術在污水處理中的作用機理包括：

       1、高效降解菌直接作用。

       通過馴化、篩選、誘變和基因重組等一系列技術得到講解目標物質的微生物，然后在處理系統中定量的投入該菌種，實現對物質的去除。高效降解菌直接作用所使用的菌株，大多數是通過質粒育種和基因工程構建的方式得到的。所謂質粒育種，就是將兩種以上的微生物，通過細胞融合的方式，將供體菌的質粒轉移到受體菌內，從而培育出具有多種功能的新菌種。所謂基因工程構建，就是通過人工的手段將供體的DNA 提取出來，然后經過切割和充足，將重組體導入受體細胞中，從而實現遺傳物質的復制擴增和表達，經過篩選和鑒定，分理處外源基因的表達產物，使其能夠在污水處理中發揮出高效率的作用。

       美國DTG LLC的固化微生物載體中的微生物都是從自然界中篩選、馴化、定向培養的，在自然界中，特別是在受污染的地方都會或多或少的存在。美國IBC Inc公司致力于微生物安全，現階段都沒有采用質粒育種與基因編輯手段。

       美國DTG LLC的載體固化微生物都存入ARS Culture Colletion （NRRL），是由美國官方的USDA和CDC的安全認證，并取得NSF/ANSI Standard 40 認證。

       2、微生物的共代謝作用

      對于污水中的一些有害物質，由于微生物無法直接將其作為碳源生長，但是卻能夠在一定條件下實現降解的目的，改變其化學結構，從而降低有害物質的毒性，這就稱之為微生物的共代謝作用。微生物的共代謝作用主要包括三種不同的類型：一是菌株在新陳代謝的過程中，將二級基質共同氧化，也就是微生物將一級介質作為能源或碳源進行新陳代謝，產生出特定的酶，然后利用酶對二級基質進行降解，但是這種類型由于碳源種類單一，有時無法滿足微生物的代謝需要，因此有時需要進行碳源的補充；二是不同微生物之間的協同作用，在污水中的一些微生物需要依靠兩種以上的微生物共同完成，在一種微生物完成對污染物的降解之后產生的物質是氧化物，這時需要由另一種微生物降解這些氧化物，從而徹底的達到凈化污水的目的；三是休眠細胞對污染物的降解，在沒有一級介質的時候，微生物就處于休眠狀態，這些處于休眠狀態的微生物在污水中所產生的酶不同，這些酶在一定的條件下會互相作用，從而降解污水中的有機物。