户用沼气池中低温兼性降解纤维素菌群特性的初步研究

文章通过对从内蒙古呼伦贝尔市隆冬季节户用沼气池中采集并经富集培养、液体发酵获得的低温降解纤维素复合菌群进行生长情况、生理特性、纤维素降解酶活性等方面的初步研究,了解了低温条件下生存的降解纤维素菌群的基本特性,为解决我国北方户用沼气池冬季不产或微产气而无法正常使用的问题提供参考。

高温纤维素降解菌群PN-8对小麦秸秆的降解能力及影响因素研究

为了明确高温纤维素降解菌群PN-8的性质及关键影响因素,分析了不同化学前处理(0.5%、1.5%、10.0%的氢氧化钠,3.0%、12.0%、18.0%的盐酸,2.0%、20.0%的乙酸)及培养基中初始接种量、葡萄糖含量、pH值对PN-8降解小麦秸秆的影响,通过气质联机检测、纤维素酶活性测定及扫描电子显微镜观察等分析了PN-8降解小麦秸秆过程主要产物、不同纤维素酶活性及小麦秸秆降解特点。结果表明,小麦秸秆前处理影响PN-8的降解能力,碱(氢氧化钠)处理可以降低木质素含量从而提高PN-8的降解率,而酸(盐酸、乙酸)处理会提高木质素含量从而降低PN-8的降解率。其中,小麦秸秆经过1.5%、10.0%的氢氧化钠处理后降解率分别为71.61%、87.33%,显著高于未经化学前处理的44.33%。当初始PN-8的接种量在5.0%以下时,滤纸条分解速度和接种量呈正相关,接种量高于5.0%后其对小麦秸秆的降解率差异不显著;初始葡萄糖含量高于0.1%,或者初始pH值超出5~9时,PN-8失去对小麦秸秆的分解能力。PN-8发酵过程中甘油的质量浓度最高,发酵第1天质量浓度最高可达0.28 g/L,其次为乙酸和乙醇;PN-8降解小麦秸秆过程中羧甲基纤维素酶活性和滤纸酶活性均呈现先上升后下降的变化规律;电镜扫描结果显示,PN-8可以破坏小麦秸秆结构,分解木质纤维素。

堆肥中高温纤维素降解菌的筛选和应用

选用PCS培养基和定期改变传代的方法,从高温堆肥样品中筛选出4组具有较强纤维素分解能力的混合菌群,从菌群的生长特性、纤维素酶活力和滤纸、水稻秸秆的降解能力等方面复筛出一组纤维素分解能力较强而稳定的混合菌群MixF-3。该混合菌群经72h能将滤纸完全崩解,崩解滤纸后的培养液pH值基本稳定在8.5左右。培养温度为55℃或65℃时有利于MixF-3复合菌群产生的纤维素酶活较快地达到最大值;55℃培养96h左右,培养液中最高酶活为91.05U/mL,培养7d对水稻秸秆的降解率为46.5%。将复合菌群MixF-3接种到猪粪和牛粪自然堆肥中,发现其能促进肥料快速升温,48h内超过65℃,加速了原料的快速腐熟,为进一步研究开发堆肥快速腐熟菌剂奠定了基础。