发酵温度对青海农用沼气池微生物群落的影响

为了研究发酵温度对青海农用沼气池微生物群落结构的影响,以沼气池全年6个温度时期的24个泥样为研究对象,采用变性梯度凝胶电泳分析样品中细菌与古菌的群落结构及其变化差异.结果显示:发酵温度的波动变化对微生物群落结构、多样性及沼气池产气量影响显著.细菌在温度最高(九月中旬)和最低(三月中旬)的2个采样时期多样性最高,古菌仅在温度最高时期多样性最高.在细菌类群中,厚壁菌门Firmicutes、拟杆菌门Bacteroidetes和变形菌门Proteobacteria是所有样品中丰度最高的类群(三者总和>72.43%),是发酵系统中重要的功能细菌类群.细菌属分类水平上,理研菌科佩特里单胞菌属Petrimonas、梭菌属Clostridium、泰氏菌属Tissierella和假单胞菌属Pseudomona是所有样品的优势类群,总丰度比例较为恒定(约32.40%).在古菌类群中,甲烷微菌目是最优势类群,丰度为40.62%~64.74%.产甲烷菌属Methanogenium是所有样品中主要的产气功能种群,丰度波动范围为32.62%~55.74%,随全年温度的变化而波动,此与沼气的产气规律相一致.

基于宏基因组的青海农用沼气池微生物组成和功能分析

以产气性能不同的青海农用沼气池为研究对象,利用宏基因组技术分析了全年温度最高和最低时期污泥样品的微生物组成和功能特征。物种注释显示发酵系统中蕴藏着丰富的微生物种群。在细菌类群中,拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门丰度最高,占所有菌群相对丰度的72.37%~74.00%,参与关键的发酵作用。在4种样品中,互养菌门(相对丰度1.62%~4.73%)丰度偏低,与沼气产气的变化规律相一致,可能是沼气生产重要的功能类群。在属水平上,优势类群依次是海螺菌属(相对丰度6.75%)、梭菌属(相对丰度4.56%)、密螺旋体属(相对丰度3.60%)和假单胞菌属(相对丰度3.01%)。古菌类群中,产甲烷菌属(相对丰度25.41%~31.65%)是最优势类群,也是最主要的产气功能类群。功能注释表明,产气好比产气差的样品具有更多的有效基因,参与甲烷代谢相关路径的功能基因丰度更高。在样品中,甲烷代谢途径涉及的氢代谢营养型产甲烷菌参与CO2还原反应,所有代谢通路完整,且产气好的样品功能酶基因丰度趋高。研究结果表明,在青海农用沼气发酵系统中,甲烷产生的途径主要依赖于H2氧化/CO2还原的合成。

推广农用沼气促进农村节能与优化能源结构研究

认为推广农用沼气是促进农村节能减排的重要举措,阐述了农用沼气在农村生态建设中的重要意义,调研了昆明市寻甸县农用沼气推广经验和取得的效益,指出了进一步推广农用沼气遭遇的发展瓶颈,提出了应采取的对策措施。

青海农用沼气池微生物群落结构及差异基因功能分析

文章以产气性能不同的青海农用沼气池为研究对象,利用宏转录组学技术分析了温度最高和最低时期污泥样品的微生物组成、差异基因表达及代谢过程。物种注释表明4个样品中最优势的种类均为细菌,且较优势类群有假单胞菌属(Pseudomonas)、硫单胞菌属(Sulfurimonas)、海螺菌属(Marinospirillum)和拟杆菌门未分类属(norankp_Bacteroidetes)。差异基因的筛选结果表明产气性能不同的沼气池样品具有更多的差异基因。通过KEGG pathway富集分析发现,产气好样品的代谢通路表达量更大,且对碳水化合物和氨基酸的利用率及产能更高。同时,参与氨基酸代谢、核苷酸代谢、碳水化合物代谢以及能量代谢等过程的差异表达基因显著富集,说明这几种代谢途径在青海农用沼气池微生物的代谢过程中占据重要地位。4个样品两两比较可知,产气性能不同的比较组差异基因注释到的代谢通路更多,且微生物及其代谢的差异更大。

多菌种混合发酵转化秸秆技术的研究及应用进展

农作物秸秆是农业生产的副产品,也是一项重要的生物资源。利用微生物的广泛适应性和多功能性来转化秸秆已日益受到国内外科学研究者重视,特别是多菌种混合发酵是将秸秆纤维素转化为蛋白质、乙醇、乙酸等最具发展前景的方法。文章通过混合菌降解秸秆纤维,转化利用秸秆制蛋白饲料、燃料酒精、农用沼气等方面,对混合菌发酵转化秸秆技术的研究进展进行阐述。混合菌发酵转化秸秆已成为农业综合开发领域的一个亮点,正在朝着多元化,深层次的方向发展。