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戶用沼氣池中低溫兼性降解纖維素菌群特性的初步研究.pdf

'戶用沼氣池中低溫兼性降解纖維素菌群特性的初步研究.pdf'
內蒙古農業科技2013(3):25—27InnerMongoliaAgriculturalScienceAndTechnology戶用沼氣池中低溫兼性降解纖維素菌群特性的初步研究高洋,萬永青,段開紅,田瑞華,戴銘成,劉振華(內蒙古農業大學生命科學學院,內蒙古呼和浩特010018)摘要:文章通過對從內蒙古呼倫貝爾市隆冬季節戶用沼氣池中采集并經富集培養、液體發酵獲得的低溫降解纖維素復合茵群進行生長情況、生理特性、纖維素降解酶活性等方面的初步研究。了解了低溫條件下生存的降解纖維素茵群的基本特性,為解決我國北方戶用沼氣池冬季不產或微產氣而無法正常使用的問題提供參考。關鍵詞:沼氣;低溫;兼性;降解纖維素茵群中圖分類號:S216.4文獻標識碼:A10.3969/j.jssn.1007—0907.2013.03.013文章編號:1007-0907(2013)03—0025-03StudyOHtheCharacterofCold-activeFacultativeDegradeCellulaseStrainsinHouseholdAnerobieDigestersGAOYang(CollegeofBio—engineeringInstitute,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot010018,China)Abstract:Thispaperfromthehulunbuircitywintercollectioninhouseholdbiogasdigesterandtheenrichmentcultivation,liquidfermentationtoobtainlowtemperaturedegradationofcellulosecompositebacteriaonthegrowth,physiologicalcharacteristics,thepreliminaryresearchonthecellulosedegradationenzymeactivity,etc,tounderstandthelowtemperatureundertheconditionofsurvivalthebasiccharacteristicoftheflora,thedegradationofcellulosetosolvethehouseholdbiogasplantsinnorthofChinawinterdoesnotproduceormicrogasandtousetheproblemlaidafoundation.Keywords:Biogas;Lowtemperature;Andsex;Cellulolyticbacteria沼氣是一種可再生的潔凈生物質能源,它集環保、能源、資源再利用為一體.不僅可穩定地供應燃料.還可提供無害化優質有機肥和飼料蛋白.改善農業生態環境。生產綠色和有機農產品,實現能流、物流的多層次利用。在我國多數地區沼氣的生產以戶用沼氣池為主.應用可再生燃料一沼氣代替煤、電等不可再生資源作為家庭生活中所必需的燃料來使用。所以.大部分戶用沼氣池中都是以農戶家現有的牛豬羊糞便、作物秸稈和水等按一定比例配制作為原料,既保護了環境.又節約了資源.而且最后沼氣池內的廢物還可作為農家肥來使用.初步解決了農村家庭燃料短缺、環境污染等問題。但是,在我國黃河以北地區冬季氣溫低.沼氣池中的溫度低于10℃的時間至少60d以上.導致戶用沼氣池微產或不產氣,給農戶生活帶來了極大的不便.影響了農戶發展興建沼氣池的積極性。因此.利用低溫微生物發酵沼氣已經成為全世界都關注的研究課題。在沼氣發酵的水解發酵、產酸、產甲烷三個階段中.纖維素是水解發酵階段的重要碳源。在牛豬羊糞便和作物秸稈等物質中纖維素所占比例較高.通過有效的方法提高微生物在低溫下降解纖維素的能力.為產甲烷菌提供充足的底物。是提高沼氣生產效率的關鍵。纖維素是構成植物細胞壁的主要成分,也是地球上最豐富、來源最廣泛的有機物質。纖維素的降解需要外切葡聚糖酶、內切葡聚糖酶等多種酶的共同作用才能完成。雖然部分細菌和真菌具有纖維素酶活性,但需要較高的工作溫度。所以.人類通過微生物對纖維素的利用十分有限。在黃河以北地區冬季時間長、氣溫偏低,纖維素降解十分緩慢,使作物秸稈這一寶貴的纖維素資源大部分被廢棄。成為環境污染物之一。解決低溫環境下纖維素高效降解的問題是低溫發酵沼氣的關鍵。本試驗在低溫環境下篩選出能夠降解纖維素的復合菌群.并對其特性進行了初步研究,為提高冬季沼氣生產效率打下基礎。l材料和方法1.1材料1.1.1樣品采集2011年冬季在內蒙古呼倫貝爾市戶用沼氣池中取沼液和沼渣的混合物.并將其保存在一200C冰箱內。1.12培養基(1)富集培養基:蛋白胨5:Og、牛肉膏10.Og、NaCl5.09、自來水1000ml,調pH=7.0。(2)篩選與富集馴化培養基(濾紙培養基):NHON03LOg、K2HP04059、KH2P040.59、NaCll.09、MgS04·7H200.59、CaCl20.19、FeCl30.029、濾紙59、蒸餾水1000ml,調pH值為7.0~72。(3)發酵培養基:NH+N031.0s、K2HP04059、KH2P040.59、NaCll.09、MgS04·7H200.Sg、CaCI:,0.19、FeCl30.029、CMC-Nal59、蒸餾水1000ml,調pH值為7.0-72。(4)平板計數培養基:瓊脂189,其余同發酵培養基。(5)明膠培養基:牛肉膏59、蛋白胨59、NaCl59、明膠1209、蒸餾水1000ml,調pH值為720.40培養基所用試劑均為分析純。1.1.3主要設備主要設備名稱、規格見表l。1.2方法1.2.1樣品富集以30%的接種量.將樣品放入裝有富集培養收稿日期:2013—04—26作者簡介:高洋(1986一),女(滿族),內蒙古興安盟人,內蒙古農業大學碩士研究生,研究方向:發酵工程。通訊作者:萬永青(1974一),男,湖北黃梅人,講師,碩士,研究方向:發酵工程。
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