高效厌氧纤维素降解菌的筛选，复合菌系的构建及应用研究

论文摘要

纤维类物质是农业废弃物厌氧消化过程中水解阶段的主要底物,它的不溶性和异质性使其很难被降解,成为整个发酵过程的限速步骤。研究纤维素降解菌纯培养物和混合培养物,对生物质能的利用有重要的应用价值,并为沼气微生物菌剂的研制打下基础。获得成果:（1）运用亨盖特厌氧技术从不同生境中分离出10株中温厌氧纤维素降解菌,分别属于梭菌属的4个种。对树中心湿木中分离的菌株CSZM-6进行了生理生化特性及系统发育学分析,初步鉴定为Clostridium papyrosolvens新株,其具体分类地位需进一步试验来确定。（2）通过自然筛选的方法,获得两个具有高效转化纤维素为甲烷的稳定复合菌系h-11和CBC。它们具有较强的自我调节能力,能使发酵液中pH恢复到中性或偏碱性。经100℃高温处理后,仍保持较高纤维素降解能力。生长pH和温度范围较广。最适条件下,培养5d,滤纸降解率分别为78.87%和73.23%。在不经过预处理和/或灭菌的情况下都能利用富含纤维素的废弃物。（3）将h-11复合菌系作为刺激因子用于沼气发酵试验,发现其在70d（平均气温30℃）的发酵周期内产气量提高了3.72%;发酵终止前50d（平均气温20℃）产气量提高了111.4%,效果显著,延长了整个发酵周期,提高了底物的转化率和沼气品质。菌剂于现场示范试验结果表明,在保证农村户用沼气池中一定量原料的情况下,投入含有降解纤维素复合菌系的菌剂后,低温（15℃～-3℃～13℃）条件下能明显提高农村户用沼气池的产气量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 导言
• 1.3.2 厌氧纤维素降解微生物研究进展
• 1.3.3 降解纤维素的复合菌系的研究进展
• 1.4 研究内容与主要技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 主要技术路线
• 第二章 厌氧纤维素降解菌的分离及鉴定
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 富集培养
• 2.2.2 分离纯化
• 2.2.3 厌氧纤维素降解菌形态学研究及生理生化特性
• 2.2.4 16s rDNA 序列扩增、测序及系统发育树构建
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 富集纯化
• 2.3.2 菌株CSZM－6 的分离、鉴定及系统发育学分析
• 2.3.3 菌株CJT-3 的分离、鉴定及系统发育学分析
• 2.4 本章小节
• 第三章 降解纤维素复合菌系的构建
• 3.1 试验材料
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 分解纤维素的复合菌系h-11、CBC 的筛选与驯化
• 3.2.2 复合菌系稳定性研究
• 3.2.3 复合菌系生理生化特性研究
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 复合菌系h-11、CBC 的筛选与驯化
• 3.3.2 复合菌系的稳定性特征
• 3.3.3 复合菌系的生理生化特征
• 3.3.4 讨论
• 3.4 本章小节
• 第四章 复合菌系于沼气发酵中的应用
• 4.1 实验室规模的沼气发酵试验
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.3 试验结果
• 4.2 规模应用试验
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 试验结果
• 4.3 本章小节与讨论
• 第五章 全文结论及工作进一步展望
• 5.1 结论
• 5.1.1 不同生境中厌氧纤维素降解菌的分离、鉴定及系统发育学分析
• 5.1.2 降解纤维素的复合菌系 h-11、CBC 的构建
• 5.1.3 复合菌系h-11 于沼气发酵中的应用
• 5.2 存在的问题
• 5.3 工作展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简历