微生物降解木质纤维素研究的某些进展

木质素的存在是纤维素类原料沼气发酵中限速因素之一。近年来,由于~(14)C—木质素标定方法的应用,使得评价各类微生物在木质素降解方面的作用成为可能;同时,关于厌氧纤维素分解细菌方面的研究也进展迅速。本文仅就与沼气发酵有关方面讨论微生物降解木质纤维素研究中的某些进展。     

木质素降解酶研究进展

木质素是存在于高等植物细胞壁中的含量仅次于纤维素的生物多聚体,约占木本植物的25%,起着加固植物组织的作用。在植物组织中,木质素、纤维素和半纤维素以共价键形式接合,将纤维素分子包埋于其中,形成坚固的天然屏障,使一般的微生物很难进入其中分解纤维素,因此,木质素的降解是能否有效利用纤维素的关键之一。在自然界的碳元素循环中,木质素的降解和利用是最关键的限速环节。就木质素降解酶的研究进展进行综述,尝试为木质素的生物降解提供一些参考。      

木质素的生物降解在生产单细胞蛋白上的应用

综述了具有降解木质素能力的微生物和酶的种类及其降解特性，阐述了单细胞蛋白现阶段的研究现状及存在问题，展望了木质素生物降解技术在生产单细胞蛋白上的发展前景。     

秸秆微贮机械化技术

微贮的原理 农作物秸秆经机械加工后，加入高效复合菌剂，使饲草中能分解纤维素的菌数大幅度提高。发酵菌在适宜的厌氧环境下，分解大量的纤维素和半纤维素，甚至一些木质素，并转化为糖类，而糖类经有机酸发酵转化为乳酸、乙酸和丙酸，使pH值降至4．5～5，加速了微贮饲料的生物化学作用，抑制了丁酸菌、腐败菌等有害菌的繁殖。而目前推广的秸秆青黄贮主要是靠秸秆中野生的微生物(乳酸菌)繁殖发酵的。     

秸秆微贮机械化技术

1.微贮的原理及特点(1)微贮的原理农作物秸秆经机械加工后,加入高效复合菌剂,使饲草中能分解纤维素的菌数大幅度提高。发酵菌在适宜的厌氧环境下,分解大量的纤维素和半纤维素,甚至一些木质素,并转化为糖类,而糖类经有机酸发酵转化为乳酸、乙酸和丙酸,使pH值降至4.5~5,加速了微贮饲料的生物化学作用,抑制了丁酸菌、腐败菌等有害菌的繁殖。而目前推广的秸秆青黄贮主要是靠秸秆中野生的微生物(乳酸菌)繁殖发酵的。(2)微贮的特点①微贮饲料适口性好、采食量高、消化率高。秸秆经微贮后,可使粗硬秸秆变软,并具有酸香味,刺激了家畜的食欲,从而提…     

产沼气微生物促进剂的研制与应用

本研究研制出ＧＦ产沼气微生物促进剂,是多种微生物混合制剂,它通过向沼气池提供水解细菌的优势菌群,提高有机物的分解,实际应用表明,这种促进能提高沼气发酵原料的分解利用率,使沼气产量提高４０％左右。     

纤维素生物质厌氧消化的生物预处理研究进展

纤维素生物质由于组成和结构的复杂性,纤维素燃料工艺中需通过预处理技术去除木质素,破坏交织结构。相对于物理法和化学法,生物法具有节能、成本少、污染少的优点,近年来受到了国内外研究的关注。目前纤维素生物质厌氧消化单独的生物预处理比较研究未见报道,文章综述了提取酶、单一微生物、菌群对厌氧消化产甲烷的影响,得出:提取酶预处理成本高,沼气或甲烷提高率是4%~110%;单一微生物预处理效果真菌优于细菌,沼气或甲烷提高率为10%~300%;细菌预处理研究主要集中于人工菌群,人工菌群预处理后沼气或甲烷提高率达10%~200%。该研究为纤维素生物质厌氧消化的高效性和环境友好性研究和应用提供参考。     

农作物秸秆木质素降解研究现状

木质纤维素是农作物秸秆的主要成分,也是地球上数量最大的可再生能源.探讨有效利用农作物秸秆的重要意义,介绍国内外木质素降解的研究发展现状,为提高木质素资源的利用率提供参考.     

农村生活垃圾好氧堆肥技术探讨

目前,农村生活垃圾处理方式主要为卫生填埋、焚烧及堆肥技术,而好氧堆肥是处理农村生活垃圾的较佳方式.为此,讨论了好氧堆肥的影响因子和微生物强化堆肥技术如高温分解菌接种技术、功能性微生物接种技术及微生物除臭技术等,为农村生活垃圾资源化利用提供了技术指导.     

丁酸和戊酸互营氧化产甲烷微生物学研究进展

丁酸和戊酸是产甲烷过程中重要的中间代谢产物,特别是在含蛋白废水的厌氧消化体系中,丁酸和戊酸是主要的中间代谢产物。研究互营丁酸和戊酸氧化分解的微生物学对于含蛋白废水的处理乃至厌氧消化体系稳定高效运行都是极其重要的。文章总结了目前已分离获得的丁酸和戊酸氧化菌,介绍了已知的丁酸和戊酸的氧化分解途径,同时概述了关于丁酸和戊酸互营氧化分解相关的微生物群落研究现状,对利用丁酸和戊酸产甲烷的微生物学研究的未来发展提出了建议。     

木质素在超临界水中气化制氢反应机理分析

在间歇式高压反应釜中,以碱性化合物K2CO3为催化剂,在温度为500℃、压力30MPa的实验条件下,对木质素在超临界水中的气化制氢进行了实验研究,并利用气相色谱仪及气相色谱―质谱联用仪对气、液相产物进行了分析。液相产物主要由糠醛、5―羟甲基糠醛等化合物组成,这是在超临界条件下葡萄糖分解的主要产物,根据分析结果,给出了木质素的反应路径,并通过自由基反应机理解释了气相产物的产生。     

蚯蚓与有机质分解的激发效应关系研究进展

激发效应是有机质分解过程中的一种现象。为此,综述了激发效应研究的现状和产生的机理。蚯蚓作为土壤生态系统重要的食碎屑者,与有机质分解过程的激发效应密不可分,因此探讨了蚯蚓活动对土壤微生物群落结构的影响、蚯蚓与有机质分解的激发效应关系,指出了今后关于蚯蚓与有机质分解激发效应关系的重点研究内容。     

沼气池内的微生物群体

沼气池中有机物在厌氧下的有效生物转化,有赖于各类稳定的微生物群体,可是目前对沼气池中微生物群体的了解,极为肤浅。如对沼气池中不同性质的原料(如城市下水道污泥、动物粪便、秸秆等)怎样影响池中微生物群体和这些微生物群本在不同发酵时期如何变化等,还是一知半解。因此研究沼气池中微生物的不同营养类型、物理和     

枸杞枝条发酵木质纤维素降解与微生物群落多样性研究

为探讨枸杞枝条基质化发酵中木质纤维素降解、微生物群落代谢能力及多样性特征,采用正交试验设计,以枸杞枝条粉和苦豆子茎秆粉质量比为4∶1混合为试材,采用Biolog-ECO鉴定方法,研究不同发酵因子对枸杞枝条基质化发酵中微生物群落结构和多样性的影响。结果表明:发酵结束时,枸杞枝条基质纤维素、半纤维素和木质素降解率分别在15%、19%及10%以上;木质纤维素降解率在温度为60℃、含水率为60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下较高,其中纤维素、半纤维素和木质素降解率分别在18.12%~19.22%、23.55%~25.21%和13.87%~14.24%范围内,显著高于其他处理;该处理增加了枸杞枝条基质发酵高温期时微生物的活性和多样性,平均颜色变化率分别为1.019、1.062、0.943和1.117,微生物多样性香浓指数、优势度指数和丰富度指数分别在2.321~2.365、0.930~0.941和18.78~20.33范围内,提高了枸杞枝条粉堆体中微生物对部分碳源的代谢能力,从而可促使有机质降解。     

聚乙烯醇包埋微生物技术及其在废水处理中的应用

聚乙烯醇(PVA)是由日本学者首先开发的一种新型微生物固定化包埋剂,具有强度高、抗微生物分解、对微生物无毒及价格低廉等特点。在国外已广泛应用于微生物发酵工业和有机废水处理等领域,国内也正探索这一新兴技术的研究和应用。但常遇到的PVA固定化微生物成球难、易发胀上浮、破碎、包埋微生物活性下降等问题亟待解     

真菌固态载体预处理对不灭菌玉米秸秆降解的影响

采用云芝变色栓菌(Trametes versicolor)、色精木霉菌(Trichoderma chromospermum)、深绿木霉菌(Trichoderma atroviride)和云芝变色栓菌分别与色精木霉菌、深绿木霉菌的混合菌对干黄玉米秸秆进行真菌预处理。结果显示,真菌预处理不灭菌秸秆30 d后,木质纤维素的降解率几乎可以忽略,在不灭菌的环境中,接入的真菌对秸秆本身附着的微生物群落不能形成竞争优势,造成较低的木质素降解率。而云芝变色栓菌、色精木霉菌、深绿木霉菌以及云芝变色栓菌分别与色精木霉菌、深绿木霉菌的混合菌对灭菌秸秆预处理30 d后,木质素的降解率分别为34.0%、38.1%、38.1%、39.1%及40.3%。为降低秸秆的灭菌成本,将真菌预处理30 d后的灭菌秸秆作为真菌固态载体与不灭菌秸秆按照1∶9、1∶4及1∶1的干质量比混合培养30 d,结果显示,采用云芝变色栓菌分别与色精木霉菌和深绿木霉菌的混合菌固态载体预处理不灭菌秸秆,木质素降解率可达到30%~40%。因而,真菌固态载体可以较好地适应非灭菌环境并对秸秆中的木质素进行有效降解,是一种有效降低过程成本的预处理手段。     

根区通气增氧对杂交水稻根系及根际土壤微生物的影响研究

为探索根区通气增氧对杂交水稻根系生长和根际微生物的影响规律,以杂交水稻"深优9586"为研究对象,采用模拟微区实验,通过对杂交水稻根系活力与根系生长特征、根际土壤微生物种群数量及纤维分解强度的研究。结果表明:相比常规对照CK处理,在不同生育期根区通气增氧处理促进根系生长,提高根系活力。根区通气增氧处理的杂交水稻根总长、根总体积、根总表面积、平均根系直径、根干重和根尖数等特征指标都明显优于CK处理,且表征根系活力的氯化三苯基四氮唑(TTC)还原强度随着增氧频率的降低而减弱。根区通气增氧处理增加了根际土壤细菌、真菌和放线菌等微生物的数量,除了抽穗期的真菌数和成熟期的细菌外,以上3种微生物种群数量均多于CK处理。在成熟期通气增氧处理的根际土壤微生物纤维分解强度均显著高于CK处理,且纤维分解强度随频率的降低先降低后升高。     

木质素氨解反应影响因素浅谈

木质素氨解反应是木质素资源化利用的又一重要途径，经过氨解反应可制得含氮较高的氨化木质素，进而研制缓释肥料。为此，就木质素氨化反应的影响因素进行了探讨，旨在为研制含氮量更高的氨化木质素提供理论依据。大量研究表明，木质素的氧化性氨解反应受到氧压、氨水用量、反应温度、催代剂等因素的影响。     

玉米芯水解残渣木质素的热解特性实验

采用改进的酶解/温和酸解木质素(EMAL)法,从玉米芯水解残渣中提取出残渣木质素。借助热重分析仪对残渣木质素的热解过程进行了分析, 结果表明,残渣木质素的热裂解主要发生在200～500℃,在270℃和400℃出现2个明显的热解峰;残渣木质素在主要热解区间遵循二级反应模型。借助傅里叶红外变换仪对残渣木质素的主要官能团进行了研究,结果表明木质素的主要官能团在分离过程中未被破坏。残渣木质素及其热解焦炭的扫描电镜结果表明,木质素分子为多边形贝壳状结构,热解过程中发生了脆性和塑性变形,且随着热解终温的升高,热解焦表面形态趋于有序化。     

不同理化预处理对麦秸Pb2+吸附的影响

以麦秸为研究对象,利用碱处理、微波处理、酸处理和水热处理等手段制备不同预处理的麦秸样本,探究其微观结构、化学组分变化以及Pb2+吸附效果差异,以期为研究麦秸Pb2+吸附机理、提高吸附效果提供理论依据。结果表明：经水热、硫酸、磷酸-双氧水、微波、碱和碱-双氧水等不同理化预处理的麦秸,其Pb2+吸附量分别为1.01、1.51、3.99、6.57、9.56、9.76mg/g。酸性条件可以有效去除半纤维素,微波处理对麦秸组分的改变相对较弱,碱性条件主要有利于去除木质素,双氧水进一步增强了对木质素的降解作用。定量分析结果表明,麦秸化学组分质量分数与Pb2+吸附量存在一定量化关系,其中半纤维素质量分数与Pb2+吸附量间呈正相关,木质纤维组分影响麦秸Pb2+吸附的重要性从大到小依次为：AIL（酸不溶木质素）、半纤维素、木质素、其他组分、纤维素、ASL（酸溶木质素）,表明半纤维素和木质素在麦秸Pb2+吸附中占据权重最高。