纤维素降解菌在高温厌氧消化过程中的作用

前期研究表明梭菌属的新株JC3(Clostridiumsp.Strain JC3)是嗜热产甲烷污泥中的主要纤维素降解菌。本项目采用分子生物学技术定量研究了菌株JC3在高温厌氧消化过程中的作用。在含三个小室(室1,室2,室3)的厌氧折流板反应器(9.5 L)中进行纤维素降解实验,试验温度设为55℃。当负荷为2.5 kg COD.m-3d-1,HRT为2天时,80%以上的COD进料都转化为甲烷。采用专门针对菌株JC3的特异性荧光针来研究折流式反应器中污泥样品。结果表明JC3细胞对DAPI染色细胞的比例从低于0.5%(最低检测极限)增加到9.4%(室1),13.1%(室2)和21.6%(室3)。这表明由荧光原位杂交技术确定的菌株JC3细胞数与滞留污泥的纤维素降解产甲烷活性密切相关。设计了一个针对菌株JC3纤维素酶基因(纤维二糖水解酶A cbh A)的特异探针,并应用到处理固体废弃物如咖啡渣、废纸、垃圾和纤维素等消化污泥中,采用定量PCR技术发现菌株JC3细胞数与高温消化器中污泥的纤维素降解能力密切相关。因此,在高温厌氧消化过程中,菌株JC3对厌氧水解纤维素是非常重要的。