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不同pH缓冲液对由乙酸产甲烷菌群结构的影响
引用本文:麻婷婷,承磊,郑珍珍,覃千山,代莉蓉,张辉.不同pH缓冲液对由乙酸产甲烷菌群结构的影响[J].微生物学报,2014,54(12):1453-1461.
作者姓名:麻婷婷  承磊  郑珍珍  覃千山  代莉蓉  张辉
作者单位:农业部沼气科学研究所,农业部农村可再生能源开发利用重点实验室,成都610041;农业部沼气科学研究所,农业部农村可再生能源开发利用重点实验室,成都610041;农业部沼气科学研究所,农业部农村可再生能源开发利用重点实验室,成都610041;农业部沼气科学研究所,农业部农村可再生能源开发利用重点实验室,成都610041;农业部沼气科学研究所,农业部农村可再生能源开发利用重点实验室,成都610041;农业部沼气科学研究所,农业部农村可再生能源开发利用重点实验室,成都610041
基金项目:国家自然科学基金(31370060,41173088);中国农业科学院基本科研业务费(2013ZL001)
摘    要:【目的】研究不同p H缓冲液对乙酸产甲烷过程及对细菌和古菌群落结构的影响。【方法】分别添加磷酸盐(PB)、4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)、哌嗪-1,4-二乙磺酸(PIPES)和Na HCO3/CO2缓冲液到乙酸产甲烷菌系中,定期监测甲烷产生趋势,到稳定期后收集菌体,进行16S rRNA基因的末端限制性片段多态性分析(T-RFLP)。【结果】发现PB组的乙酸产甲烷菌系延滞期约为40d,显著高于其他组的20-24 d(P0.05);Na HCO3/CO2组乙酸转化为甲烷的比例为(88.3±0.5)%,显著高于其他组的77%-81%(P0.05);不同缓冲液组的最大甲烷比生长速率为0.46-0.57 d-1(P0.05);Na HCO3/CO2组的细菌群落变化最明显,主要是未培养细菌(unclassified bacteria)、螺旋菌科细菌(Spirochaetaceae)和未培养WWE1类群的丰度较其他组分别增加到(15.5±9.4)%、(7.3±4.6)%和(17.6±6.3)%,而互养菌科(Synergistaceae)的细菌丰度降低到(8.9±8.1)%。AC+PB组中的古菌类群发生了明显变化,以竹节状甲烷鬃毛菌(Methanosaeta harundinacea)相关的产甲烷古菌占主导(97±2%),而在HEPES、PIPES和Na HCO3/CO2组和不加缓冲液组中同时存在两类乙酸营养型产甲烷古菌M.harundinacea和联合鬃毛甲烷菌(Methanosaeta concilii),以及属于甲烷杆菌目(Methanobacteriales)的氢营养型产甲烷古菌。【结论】在乙酸产甲烷菌系中加入PB增加了甲烷产生的延滞期,加入Na HCO3/CO2增加了甲烷产量,但是添加p H缓冲液不会影响到菌系的最大甲烷比生长速率。加入PB和Na HCO3/CO2都会显著改变微生物的菌群结构。这些研究为设计适宜的产甲烷菌系生长条件提供了参考。

关 键 词:pH缓冲液  乙酸  产甲烷  群落结构
收稿时间:2014/3/19 0:00:00
修稿时间:2014/5/19 0:00:00

Effects of pH on methanogenesis and methanogenic community in the cultures amended with acetate
Tingting M,Lei Cheng,Zhenzhen Zheng,Qianshan Qin,Lirong Dai and Hui Zhang.Effects of pH on methanogenesis and methanogenic community in the cultures amended with acetate[J].Acta Microbiologica Sinica,2014,54(12):1453-1461.
Authors:Tingting M  Lei Cheng  Zhenzhen Zheng  Qianshan Qin  Lirong Dai and Hui Zhang
Abstract:
Keywords:
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