降解纤维素产沼气菌群的研究及在食品剩余物中的应用

发布时间：2023-04-02 01:05

　　实验以不同环境的样品为研究对象,以无氧富集培养液和巨菌草为基质,对沼气发酵过程中沼气总产量、沼气日产量和沼气甲烷含量为指标,经过富集和组配筛选出一个能高效降解巨菌草产沼气的复合菌系。在发酵温度为37℃、接种量为5%、培养基为100 mL条件下发酵,经过40天发酵可以产生1219mL沼气,沼气中甲烷含量可以达到62%。与单一来源的菌种相比,组配的复合菌系产气启动快,酸化期缩短3-5天,甲烷化提前2-3天,稳定产气期持续时间长,能使整个发酵周期时间提前5-8天,产气量提高25%～50%。采用CTAB-NaCl法提取发酵不同阶段菌群的总DNA,分别用细菌和古菌的16S rDNA引物扩增其保守序列,将目的片段连接到pMD-18T载体,转化到感受态的大肠杆菌中,挑取经菌落PCR验证后的阳性克隆子外送检测。结果表明,90个细菌克隆子,其中25个属于Clostridium sp.、21个属于Treponema sp.、15个属于Eubacterium sp. 、8个属于Bacteriodetes sp.、2个属于Prevotella sp.、19个属于Uncultured,分别占菌群的27.8%、2...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容
        1.2.1 厌氧发酵三阶段原理
        1.2.2 沼气发酵的影响因素
        1.2.3 沼气发酵菌群的研究
        1.2.4 产甲烷菌
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内外沼气发酵技术研究进展
        1.3.2 沼气发酵菌群的分子生物学研究进展
第二章 高产沼气菌群的筛选及构建
    2.1 实验材料与设备
        2.1.1 样品采集
        2.1.2 主要仪器
        2.1.3 主要试剂
        2.1.4 发酵原料
    2.2 实验方法
        2.2.1 样品采集及处理
        2.2.2 富集培养基的配制
        2.2.3 高产气菌群的构建
        2.2.4 分析项目及方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 菌种富集
        2.3.2 高产气菌群的构建
    2.4 总结
第三章 发酵过程不同阶段菌群种类的分析
    3.1 实验材料
        3.1.1 实验样品
        3.1.2 菌株与质粒
        3.1.3 扩增引物
        3.1.4 分析软件
        3.1.5 主要试剂
        3.1.6 主要仪器
        3.1.7 主要溶液与培养基的配制
    3.2 实验方法
        3.2.1 菌群DNA的提取
        3.2.2 16S rDNA基因的PCR扩增
        3.2.3 目的DNA片段的回收
        3.2.4 连接反应
        3.2.5 化学感受态细胞的制备
        3.2.6 质粒转化
        3.2.7 菌落PCR选取阳性克隆
        3.2.8 菌群鉴定及结构分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 各阶段菌群16S rDNA文库构建
        3.3.2 发酵各阶段细菌系统进化树及菌群种类
        3.3.3 发酵各阶段古菌系统进化树及菌群种类
    3.4. 总结
第四章 发酵过程不同阶段菌群数量的分析
    4.1 实验材料
        4.1.1 样品采集及样品总DNA的提取
        4.1.2 主要试剂和仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 引物设计
        4.2.2 标准质粒的构建
        4.2.3 荧光定量PCR扩增曲线的建立
        4.2.4 标准曲线的建立
        4.2.5 熔解曲线分析
        4.2.6 菌数量的计算
    4.3 结果与分析
        4.3.1 标准质粒的构建
        4.3.2 扩增曲线的建立
        4.3.3 标准曲线的建立
        4.3.4 熔解曲线分析
        4.3.5 菌数量的计算
    4.4 总结
第五章 高产沼气菌群在食品剩余物中的应用
    5.1 实验材料与设备
        5.1.1 接种物
        5.1.2 实验原料
        5.1.3 实验设备
    5.2 实验方法
    5.3 结果与分析
        5.3.1 不同原料产气总量
        5.3.2 不同原料产沼气甲烷含量
    5.4 总结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢



本文编号：3778217