高浓度酒精废水厌氧处理工程系统中古菌多样性及其代谢特征

颗粒污泥形成快、抗冲击能力强、悬浮性好是新型高浓度有机废水厌氧处理系统的重要特征。为了研究颗粒污泥中古菌组成多样性及其功能特征, 采集活性污泥样品, 提取总基因组DNA, 应用PCR-DGGE和16S rDNA克隆测序技术对系统内古菌群落进行研究。结果表明: 古菌克隆文库中克隆子的近缘种归属于Methanosaeta、Methanosarcina、Methanobacterium和Methanomethylovorans 4个类群, 所占文库容量比例依次为58.2%、23.6%、12.7%和3.6%, 1个克隆子未能找到相似菌株, 占1.8%。系统发育分析找到了未知克隆子C10、C11、C13和C19的相似菌株FJ618821、AB479397、AJ244290和AB447878, 并明确相应的分类地位。古菌类群以乙酸利用型Methanosaeta、Methanosarcina为主, 说明甲烷形成过程以乙酸途径为主。中间代谢产物VFAs组成与不同产甲烷菌代谢功能分析的结果证明了古菌群落组成多样性与其代谢功能的对应关系。     

木质纤维素分解复合菌系WSD-5组成菌株的分离及其产酶特性

复合菌系WSD-5具有高效的分解能力和产酶能力,以探明WSD-5的协同分解机理和优化高效组合为目的,通过纯培养分离手段,获得了11株细菌和3株真菌。16S rDNA比对结果表明,细菌分别为Pseudomonas sp.、Pseudomonas aeruginosa、Achromobacter sp.、Stenotrophomonas sp.、Bacillus fusiformis、Bacillus cereus、Brevundimonas sp.、Ochrobactrum sp.、Cytophaga sp.、Benzo(a)pyrene-degrading bacter、Flavobacterium sp.的近缘种;26S rDNA比对结果表明3株真菌分别为Pseudallescheria boydii、Coprinus cinereus的近缘种。分离菌株中有4株细菌和3株真菌能在CMC平板上产生透明圈,但以糖化力法测定酶活结果只有3株真菌具有产酶能力。3株真菌的酶活动态测定结果,酶活的高峰均出现在7?14 d,并且呈现多峰变化;3株真菌的酶活种类表现为,滤纸酶活性、纤维素内切酶活性和外切酶活性均以菌株F1最高,分别达到了1.05、5.53和0.56 U/mL,β-葡萄糖甘酶活性和木聚糖酶活性以菌株FC最高,分别达到0.44和58.95 U/mL,其木聚糖酶活为F1最高值的6倍。     

固定载体卧式厌氧反应器处理糖蜜废水的快速启动

为高效处理高浓度有机废水而设计了固定载体卧式厌氧反应器R1和R2, 它是厌氧折流板反应器(ABR)的改进, 以活性炭纤维作为生物膜载体固定并充当反应器的折流板, 在实验室规模上对R1和R2处理糖蜜废水进行快速启动运行。HRT和ORL是影响R1和R2稳定高效运行及启动的2个重要工艺参数。实验证明: HRT为2 d时, 反应器运行最佳。在第30天时, R1的COD去除率达到84.88%, R2达到81.72%。随着进水ORL由1.25 kg/(m3·d)提升到10 kg/(m3·d), 沼气容积产气率由0.35 L/(L·d)逐渐增加到4.98 L/(L·d)。进水pH值为3.9?4.5之间, 整个启动运行过程中, 未调节pH值, R1和R2的出水pH值均在6.7?7.6之间, 2个反应器均有较强的抗酸能力, R1的pH波动更为平缓。在整个实验过程中, 污泥流失量小, 没有发生堵塞现象, 在处理酸性高浓度有机废水时, 2个反应器均表现出较强的抗负荷冲击能力。     

柳枝稷青贮用乳酸菌复合系的组成多样性及其代谢特性

摘要:【目的】筛选一组乳酸产量高、组成稳定的柳枝稷青贮用乳酸菌复合系。【方法】通过连续限制性培养方法获得乳酸菌复合系SGL,使用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和高通量测序技术分别分析其群落结构的稳定性和组成多样性。在培养基中添加不同氮源,测定氮源对SGL菌体生长和代谢产酸的影响。【结果】连续限制性培养8代,SGL的菌群结构趋于稳定,主要菌种为同型发酵乳酸菌,包括Lactobacillus nantensis (78.78%)、Lactobacillus plantarum(7.92%)、Lactobacillus pantheris(5.27%)、Bacillus coagulans(4.41%)和Lactococcus lactics(3.31%),是现有唯一的同时包含Lactobacillus、Lactococcus和Bacillus的乳酸菌复合系。酵母浸粉是促进SGL菌体生长和产乳酸的最好氮源,最适添加量为20 g/L。当(NH4)2SO4和酵母浸粉中N的比例为1:4时,菌体生长量和乳酸产量与20 g/L 酵母浸粉等同。【结论】乳酸菌复合系SGL 多样性高、组成稳定、可利用无机氮源,作为青贮饲料添加剂,具有很大的应用潜力,本研究为SGL的培养和应用提供了理论依据。     

水稻秸秆低温复合菌系多样性及发酵动态

【目的】为解决中国寒冷地区水稻秸秆大面积废弃问题,加快低温地区水稻秸秆饲料转化,本文筛选了可以低温下加速秸秆发酵过程的微生物复合菌系,研究其微生物组成并跟踪其发酵动态。【方法】通过5℃下连续定向富集筛选,获得低温复合菌系。采用克隆文库方法分析复合菌系的组成。将复合菌系和商业接种剂(由Lactobacillus plantarum,Enterococcus faecium,L.salivarilus,Pediococcus acidilactici组成)分别接入稻秸进行10℃发酵。气质联机(GC-MS)测定发酵产物的同时,通过变性梯度凝胶电泳检测微生物在发酵体系的定殖情况。采用定量PCR方法追踪复合菌系组成菌在发酵过程中的动态。【结果】16S rDNA克隆文库分析结果表明复合系主要由两种微生物组成,一种属乳酸杆菌(Lactobacillus),一种属乳酸球菌(Leuconostoc)。10℃稻秸发酵结果表明,在发酵第6天接种复合菌系处理的pH已经下降到4.3,乳酸菌菌落形成单位为2.9×109CFU/g鲜样,而接种商业接种剂的处理pH为5.3,乳酸菌菌落形成单位为3.6×108 CFU/g鲜样;在发酵30 d时,接种复合菌系处理的乳酸含量为8.1 g/kg鲜样,接种商业接种剂处理的乳酸含量为2.0 g/kg鲜样。变性梯度凝胶电泳结果表明,在接种复合菌系的稻秸中,从发酵的第6天开始,检测到的微生物主要为L.sakei和Leuconostoc inhae,在整个发酵过程中,两菌一直存在;在商业接种剂处理中,发酵第6天检测到的微生物除其四种组成菌外,还包括Uncultured bacterium;而在发酵第16天和第30天,只检测到组成菌中的L.plantarum和E.faecium。定量PCR结果显示,接种复合菌系处理中,L.sakeiDNA在发酵第6天达到41.0%,在发酵第16天已达到65%,Le inhae在发酵的第6天达到整个发酵过程中的最大值(5.5%)。【结论】接种复合菌系,可以有效促进水稻秸秆的低温发酵进程。复合菌系组成菌可以定殖在发酵体系中,并占据优势。复合菌系的关键菌为L.sakei。