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高效木质纤维素分解复合菌系降解稻草特性的研究

【植物学论文免费下载】摘 要 以1%稻草为惟一碳源,利用间歇实验,在50℃的静置培养条件下,对特异驯化获得的一组高效木质纤维素复合菌系的生长及降解特性进行了深入的探讨。实验结果表明,复合菌系的优势菌是杆菌,其生长曲线显示典型的3阶段,即0~108 h的对数生长期、108~144 h的稳定期、144~216 h的衰亡期。当发酵结束时,稻草的降解效率达到75%,90%以上的产物是乙酸,其次是少量的乙醇、丁酸和丙酸,这种发酵类型为下游两相厌氧消化的产甲烷相的稳定、高效运行提供重要物质基础。
关键词 木质纤维素 复合菌系 降解性能 挥发酸
如何高效地实现木质纤维素的水解酸化一直是困扰生物法利用生物质资源的难题[1],为了提高木质纤维素的降解效率代写论文,不同领域的研究学者已经做了大量的科研工作,这些研究主要集中在两个方面,一是改变木质纤维素的结构,破坏纤维素、半纤维素、木质素之间的连接,使原料更加疏松,以增加酶系与底物的有效接触。如以蒸气爆破为代表的物理法、以酸碱处理为代表的化学法以及两者的综合应用等[2, 3];二是利用纯菌或纤维素酶直接降解,即在温和的条件下把木质纤维素转化为小分子物质。如利用里氏木霉和白腐真菌等纯菌对木质纤维素的个别成分进行降解[4~6],或直接利用纤维素酶对木质纤维素进行降解等[7~9]。
鉴于木质纤维素结构的复杂性,上述方法往往作用有限,而且成本偏高。近年来随着环境生物技术的发展,微生物的协同作用逐渐受到重视,利用复合菌系进行纤维素降解成为研究的热点。当前对复合菌系的应用主要有2种方式,一种是通过先筛选降解能力强的单株菌,再进行配合实验构建复合菌系[10, 11];另外一种是以自然界中本身存在的复合微生物群为起点,利用酸碱反应互补的原则重新优化组合并驯化而获得结构和功能稳定的复合菌系[12, 13]。
本实验研究了一组经过长期驯化、功能稳定的复合菌系的形态特征、生长曲线及其对木质纤维素的降解能力和产物,探讨了其在沼气工业化生产中应用的可行性,以期为进一步的工艺设计提供理论和技术上的支撑。
1 材料与方
 
 
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