丁酸盐降解菌和氢营养菌共培养物的研究

采用Hungate厌氧技术,对处理屠宰和咛檬酸废水的两个实验室厌氧消化器中的丁酸降解蓖和氢营养菌进行了研究。观察到两个消化器中的丁酸盐降解菌的组成相同。丁酸盐转化为甲烷的过理由四种细菌共同完成。其中包括一种降解丁酸盐的产氢产乙酸细菌和一种利用乙酸盐的产甲烷菌,以及两种形态完全不同的利用H2／CO2的产甲烷菌。对分离到的一株丁酸盐降解菌SBI 菌株的鉴定表明,该菌应属沃而夫氏互营单胞菌(Syntrophomonas walfei)。     

甲酸盐和分子氢在丙酸和丁酸互营降解中的作用

大分子有机物矿化为甲烷和CO。的过程由发酵细菌、互营产乙酸细菌和产甲烷细菌共同完成。丙酸盐和丁酸盐是两个重要的中间代谢产物,由它们降解所产生的甲烷占全部甲烷生成量的35％和8％。互营产乙酸细菌和产甲烷菌协同作用将丙酸盐和丁酸盐转化为甲烷和CO。。种间分子氢转移和     

硬脂酸降解菌与产甲烷球菌共培养物的研究

采用Hungate厌氧技术,从处理柠檬酸生产废水的管道消化器中分离到产氢产乙酸的硬脂酸降解菌与产甲烷球菌的共培养物(LDB1-M1),LDB1菌株为专性厌氧,呈弧状,不产芽孢,革兰氏反应阴性。该共培养物能降解c4C20 直链脂肪酸,但必须加一定量的CsC12。经初步研究认为LDB1菌株可能是互营单胞菌属的一个新种。     

厌氧降解丁酸共培养物中产氢产乙酸细菌与产甲烷细菌的分离与再组合

由处理啤酒厂废水的厌氧消化器颗粒污泥中分离和纯化了一个能厌氧降解丁酸产生甲烷的共培养物BF2。共培养物BF2可降解包括异丁酸在内的含4～18个碳原子的脂肪酸,最适生长温度37℃,最适pH7.7。以巴豆酸为底物,成功地将共培养物BF2分离为专性质子还原产乙酸细菌沃尔夫互营单胞菌嗜脂肪亚种菌株CF2和产甲烷细菌甲酸甲烷杆菌菌株MF2两个纯培养,将它们再组合后仍可降解丁酸。菌株CF2与亨氏甲烷螺菌、布氏甲烷短杆菌菌株1125、甲酸甲烷杆菌菌株1535和普通脱硫弧菌G11组合成人工共培养物,可以厌氧降解丁酸。     

厌氧降解丁酸共培养物中产氢产乙酸细菌与产甲烷细菌的分离与再组合

由处理啤酒厂废水的厌氧消化器颗粒污泥中分离和纯化了一个能厌氧降解丁酸产生甲烷的共培养物BF2。共培养物BF2可降解包括异丁酸在内的含4～18个碳原子的脂肪酸,最适生长温度37℃,最适pH7.7。以巴豆酸为底物,成功地将共培养物BF2分离为专性质子还原产乙酸细菌沃尔夫互营单胞菌嗜脂肪亚种菌株CF2和产甲烷细菌甲酸甲烷杆菌菌株MF2两个纯培养,将它们再组合后仍可降解丁酸。菌株CF2与亨氏甲烷螺菌、布氏甲烷短杆菌菌株1125、甲酸甲烷杆菌菌株1535和普通脱硫弧菌G11组合成人工共培养物,可以厌氧降解丁酸。     

产氢产乙酸菌ZR-1 的分离鉴定及产酸特性

采用改良的亨盖特厌氧操作技术, 从有机废水污泥中分离到一株耐低温高效产氢产乙酸菌ZR-1。经过对其形态学观察、生理生化特征研究及16S rRNA 序列比对, 初步鉴定为梭状芽胞杆菌属的乙二醇梭菌(Clostridium glycolicum)。通过单因子实验, 在厌氧条件下对该菌株的培养温度、pH、最适底物、金属离子的影响等产酸条件进行了优化。结果表明该菌株最适生长温度37 °C,最佳培养基初始pH 值8.5, 最适发酵底物丁酸盐, Mn²⁺对其产酸有一定的激活作用。最适培养条件下丁酸盐降解率达到12.7%, H₂ 含量达到了28.73%。     

高效降解纤维素产甲烷菌群的富集及其性质研究

以获得1组高效降解纤维素的产甲烷菌群为目的,以蔬菜厌氧消化液、糖蜜厌氧消化液和池塘沉积物底泥为菌株来源,55℃条件下,以滤纸为碳源进行继代培养,检测其甲烷含量,最终获得1组有效分解纤维素的产甲烷菌群。该菌群能够有效分解滤纸,相对分解率可达67.3%,培养7 d甲烷累积产量可达46.5%(体积分数),培养第3天羧甲基纤维素酶(CMC)活性最高值为26.3 U/mL。有机酸中乙酸产量最高,7 d累积量为2.7 g/L。基于16S rRNA基因扩增子高通量测序分析结果表明,细菌的多样性高于古菌。细菌菌群主要由Lutispora、好氧芽胞杆菌属(Aeribacillus)、解硫胺素杆菌属(Aneurinibacillus)、共生小杆菌属(Symbiobacterium)、梭菌属(Clostridium)等组成,其中Lutispora为优势菌群,占细菌总丰度的11.04%。古菌菌群主要包括甲烷嗜热杆菌属(Methanothermobacter)、甲烷丝状菌属(Methanothrix)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷螺菌(Methanospirillum)等,其中甲烷嗜热杆菌属为优势古菌菌群,占古菌总丰度的99.82%。这组高效降解纤维素的产甲烷菌群可通过多种微生物协同作用实现纤维素的降解和甲烷的产生。     

厌氧消化器中的甲烷氧化菌

自产沼气的厌氧消化器中分离到两株甲烷氧化菌。对这类菌在厌氧消化器中的数量变化及其对产甲烷菌生成甲烷活性的影响作了初步探讨。     

扎龙盐碱湿地芦苇根际土的优势产甲烷途径分析

【背景】芦苇湿地是甲烷主要的排放源之一,产甲烷古菌是唯一产生大量甲烷的生物,而盐碱湿地芦苇根际土优势甲烷途径鲜有研究。【目的】调查扎龙低温盐碱湿地芦苇根际土中的优势产甲烷途径。【方法】通过16S rRNA基因扩增子测序,分析扎龙湿地芦苇生长季根际土壤深度0–20 cm的产甲烷古菌和细菌组成。用已知的产甲烷底物三甲胺、甲醇、乙酸和H₂/CO₂,以及高盐环境植物和细菌的相似相容物质——甜菜碱(被细菌还原成三甲胺)在pH 8.0培养获得芦苇根际土的产甲烷富集物。测定各种富集物的产甲烷速率鉴定芦苇根际土的优势产甲烷途径;测定甜菜碱富集物中的16S rRNA基因多样性,并用RT-qPCR定量优势细菌和古菌的物种组成,从而推测协同代谢甜菜碱产甲烷的细菌和古菌类群。【结果】扎龙盐碱湿地芦苇根际土含有氢营养型的甲烷杆菌属(Methanobacterium,36.42%)、偏好低氢的Rice Cluster Ⅱ (11.55%)、乙酸营养型的甲烷鬃菌属(Methanosaeta,11.29%)、甲基营养型的甲烷八叠球菌属(Methanosarcina,6.53...     

不同沉积环境中几种厌氧细菌的组成与分布

在严格的厌氧条件下,用MPN计数的方法测定了几种不同沉积环境的地质样品中的硫酸盐还原细菌、发酵性细菌、产甲烷细菌的数量;观察了不同沉积类型的样品中产甲烷细菌的种类和代谢类型;比较了岩芯等典型样品的产甲烷能力。结果表明,陆相沉积物中的硫酸盐还原细菌的分布,受沉积深度的限制,其数量与沉积深度之间有较好的负相关性。在同一沉积环境的相同层位中,发酵性细菌以及厌氧纤维素分解细菌的数量随有机质或纤维素的含量而变化。在各种沉积环境中,产甲烷细菌的数量都明显少于其他非产甲烷细菌。用MPN计数的方法通常检测不到岩芯样品中的产甲烷细菌。现代海相表层沉积物的样品产甲烷细菌主要是甲烷杆菌属(Methanobactertum),其营养类型为H2／CO2。现代陆相沉积物和成岩早期的样品,产甲烷细菌的类群比较复杂,营养类型为H2／CO2和乙酸。成岩中晚期的样品中,产甲烷细菌以甲烷球菌属(Methanococcus)为主,营养类型为H 2／CO2．     

厌氧消化器中的甲烷氧化菌

自产沼气的厌氧消化器中分离到两株甲烷氧化菌。对这类菌在厌氧消化器中的数量变化及其对产甲烷菌生成甲烷活性的影响作了初步探讨。     

用多级厌氧消化器处理豆腐废水

本文报道用自行设计的实验室规模的多级厌氧消化器处理豆腐废水的实验结果。消化器总容积5L,进水COD为f4000—28000m g／L,发酵温度30℃,COD去除率可达98％左右,每去除lg c0D可产沼气o．42～0．65L,其中甲烷含量53％以上。     

梭菌属的一个新种——产气梭菌

从豆腐废水为原料的厌氧降解反应器中,采用亨盖特氏厌氧技术,分离到两株厌氧生芽孢的杆菌,革兰氏染色通常为阴性。直杆或稍弯杆形,以周生鞭毛运动。芽孢椭圆或卵圆形,不膨胀细胞,通常次端生,最适生长温度为30—37℃,在45℃不生长。在pH 4．5或9．0也不生长。6．5％NaCl抑制其生长。能发酵多种碳水化合物。在PYG培养液中从葡萄糖产生大量的H2和CO2中量的乳酸和少量的乙酸、丁酸、乙醇和丁酵。不利用柠橡酸盐和丙酮酸盐。DNA中G+C含量为41.2mol％。经鉴定为棱菌属(又名校状芽孢杆菌属)的一个新种,命名为产气梭菌(Clostridium aerogenes sp.nov.)。     

利用氢和二氧化碳生长的一个泥杆菌新种——嗜氢泥杆菌

从降解有机物产生甲烷的富集培养物中分离到一株利用巴豆酸的严格厌氧革兰氏阴性杆菌.此菌利用氢和二氧化碳或甲酸合成乙酸,发酵巴豆酸产生丁酸和乙酸,发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和半乳糖产生乙酸、乙醇和氢或甲酸,不利用延胡索酸、酒石酸和柠檬酸生长.该菌不产生芽孢,不还原硫酸盐,触酶反应阴性,DNA的G+C含量为30.7±1mol%,是泥杆菌属中的一个新种,定名为嗜氢泥杆菌(Ilyobacter hydrogenotrophicus nov.sp.).     

不同抑制剂对乙酸降解产甲烷及产甲烷菌群结构的影响

摘要:【目的】研究不同温度条件下的石油烃降解产甲烷菌系中是否存在乙酸互营氧化产甲烷代谢途径。【方法】以3个不同温度条件的正十六烷烃降解产甲烷菌系Y15(15℃)、M82(35℃)和SK(55℃)作为接种物,通过乙酸喂养实验、并添加乙酸营养型产甲烷古菌的选择性抑制剂NH4Cl和CH3F,结合末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)和克隆文库技术,分析乙酸产甲烷潜力及产甲烷古菌群落的演替趋势,推测产甲烷代谢途径的变化趋势。【结果】无论是否添加NH4Cl和CH3 F,这3个菌系都可以利用乙酸生长并产生甲烷,但是添加NH4Cl和CH3 F后产甲烷延滞期增加,最大比甲烷增长速率降低;只添加乙酸后,3个不同温度的菌系的古菌群落主要由乙酸营养型产甲烷古菌甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta)组成,其丰度分别为92.8±1.4%、97.3±2.4%和82.8±9.0%;当添加选择性抑制剂NH4Cl,3 个菌系中的Methanosaeta的丰度分别变为98.5±0.7%、87.4±4.8%和6.1±8.6%,中温菌系M82中氢营养型产甲烷古菌甲烷袋装菌属(Methanoculleus)的相对丰度增加到12. 6±4.0%,高温菌系SK中另一类氢营养型产甲烷古菌甲烷热杆菌属(Methanothermobacter)增至84.3±1.5%;当添加选择性抑制剂CH3 F,Methanosaeta丰度分别降至77.1 ± 14.5%,86.4±6.1%和35.8±7.8%,低温菌系Y15中的甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)增高(15.7±21%),这类产甲烷古菌具有多种产甲烷代谢途径,M82中Methanoculleus丰度上升到13.6±13.1%,SK中Methanothermobacter丰度增大到48.5±11.2%。【结论】在低温条件下,菌系Y15可能主要通过乙酸裂解完成产甲烷代谢,在中高温条件下,菌系M82和SK中可能存在乙酸互营氧化产甲烷代谢途径,并且甲烷的产生分别通过不同种群的氢营养型产甲烷古菌来完成。     

颗粒厌氧污泥中的产氢产乙酸细菌研究

本文报道颗粒厌氧污泥中产氢产乙酸细菌的含量及存在方式。在正常运行状态,随着颗粒污泥的培养和生长、产氢产乙酸细菌含量维持在10⁷-10⁸个/ml.一旦厌氧反应器“酸化”,颗粒污泥性能变差,产氢产乙酸细菌急剧下降,减小到约10⁵个/ml.比正常状态低2-3个数级,说明细菌生长受到了不可逆抑制。电镜观察表明,产氢产乙酸细菌的分布不是随机的,它们以微菌落方式存在并排列有序。除了与甲烷短杆菌互营共生外,还发现了一种和甲烷丝菌间的新型互营共生关系,分析     

浓香型白酒发酵过程中窖内古菌群落分布特征

泥窖池多菌种固态发酵是浓香型白酒的典型特点,其中古菌是重要的酿造功能菌,但目前对发酵过程古菌的群落分布及多样性尚缺乏研究。采用高通量测序技术,分析了浓香型白酒发酵过程酒醅与窖泥中古菌的生物量、群落组成与演替规律,并通过共现性网络分析了古菌与细菌的潜在互作关系。结果表明,窖泥中古菌平均生物量约是酒醅的200倍,两者之间古菌群落的结构差异不显著 (r=0.017,P=0.074),但演替规律存在显著相关性 (r=0.30,P=0.03)。甲烷杆菌属 Methanobacterium 是酒醅与窖泥中丰度占比最高的古菌,其他优势群类依次为甲烷八叠球菌属 Methanosarcina、甲烷粒菌属 Methanocorpusculum、甲烷囊菌属 Methanoculleus 和甲烷短杆菌属 Methanobrevibacter。共现性网络分析显示甲烷杆菌属在酒醅与窖泥中与多数细菌为正相关,特别是与窖泥中主要细菌氢孢菌属Hydrogenispora 和产己酸菌属 Caproiciproducens。研究结果揭示了浓香型白酒窖池中古菌群落的时空分布特点及潜在功能。     

利用氢和二氧化碳生长的一个泥杆菌新种——嗜氢泥杆菌

从降解有机物产生甲烷的富集培养物中分离到一株利用巴豆酸的严格厌氧革兰氏阴性杆菌.此菌利用氢和二氧化碳或甲酸合成乙酸,发酵巴豆酸产生丁酸和乙酸,发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和半乳糖产生乙酸、乙醇和氢或甲酸,不利用延胡索酸、酒石酸和柠檬酸生长.该菌不产生芽孢,不还原硫酸盐,触酶反应阴性,DNA的G+C含量为30.7±1mol%,是泥杆菌属中的一个新种,定名为嗜氢泥杆菌(Ilyobacter hydrogenotrophicus nov.sp.).     

微生物电解池耦合厌氧消化过程中产甲烷代谢通量与微生物的关系北大核心CSCD

为探究微生物电解池耦合厌氧消化(MEC-AD)产甲烷代谢通量与微生物的关系。实验以电压为扰动因子,采用代谢通量分析(MFA)的方法,得到微生物群落与产甲烷通量的响应关系。结果表明:电压扰动后产甲烷通量和产氢通量均发生显著变化,而电压扰动对产乙酸通量的影响较小,其中0.6 V扰动时产甲烷通量最大为0.522±0.051,较对照组1.0 V的0.295±0.013和1.4 V的0.395±0.029分别提高了77%和32%。另外,平均有15.7%±2.9%的H_(2)(通量)用于还原CO_(2)产甲烷和乙酸,平均有27.7%±6.9%的乙酸(通量)转化为CH_(4)。毛螺旋菌(Lachnospiraceae)的丰度对乙酸通量有显著影响,产CH_(4)通量与理研菌属(Petrimonas)、互营单胞菌属(Syntrophomonas)、拟杆菌属(Blvii28)、假单胞菌属(Acinetobacter)的丰度呈正相关,与梭菌属(Tuzzerella)、球形螺旋菌属(Sphaerochaeta)的丰度呈负相关。而影响产H2通量和产CH_(4)通量的物种具有相似性,多为拟杆菌、梭菌、假单胞菌和厚壁菌。此外,物种种间互作关系也是影响MEC-AD产甲烷通量的重要因素。     

高效产氢细菌新种--Ethanologenbacterium sp.X-1的分离鉴定及其产氢效能

为获得高效产氢发酵细菌 ,采用改进的厌氧Hungate培养技术 ,从生物制氢反应器CSTR中分离一株产氢细菌X 1。对该株细菌进行了形态学特征、生理生化指标、16SrDNA和 16S 2 3SrDNA间隔区序列分析等研究。结果表明与最相近的种属Clostridiumcellulosi和Acetanaerobacteriumelongatum等的 16SrRNA基因序列同源性为 94 %以下。16S 2 3SrRNA间隔区基因序列比对分析显示保守区域仅为tRNAAla和tRNAIle序列 ,其它可变部位没有同源性区域 ,鉴定为新属Ethanologenbacteriumsp .。该株细菌为专性厌氧杆菌 ,代谢特征为乙醇发酵 ,葡萄糖发酵产物主要为乙醇、乙酸、H2 和CO2 。在pH4 0和 36℃条件下最大产氢速率是 2 8 3mmolH2 (gdrycell·h)。经鉴定和产氢效能分析表明该菌株是一新属的高效产氢细菌