酒糟厌氧消化液中丙酸互营降解微生物研究

发布时间：2023-02-15 14:38

　　丙酸、乙酸等挥发性脂肪酸(VFAs)是厌氧消化产沼气过程中的重要中间代谢产物。原料复杂、有机负荷过高等因素会导致有机酸累积,引起系统酸化、抑制微生物的生长,影响厌氧消化系统的稳定运行。反应器酸化现象已成为制约有机固体废弃物厌氧消化技术推广应用的重要因素。在热力学上,丙酸厌降解过程是高度吸能的生化反应,丙酸降解依赖于互营丙酸氧化菌与产甲烷菌的共生,因此厌氧丙酸降解菌的分离培养十分困难。目前丙酸互营氧化菌的研究较少,沼气工程中丙酸互营氧化菌群的微生物信息十分匮乏。本研究以茅台酒糟沼液作为研究对象,利用传统培养与分子生物学技术相结合,研究厌氧丙酸降解互营微生物,为酒糟沼气工程的稳定运行提供科学依据。具体内容如下:(1)基于高通量测序技术分析酒糟沼气工程中微生物群落构成。以两份不同时期的酒糟沼液为接种物,构建了2组中温酒糟厌氧降解复合菌系JO和JN,采用批次实验对酒糟沼液的产甲烷活性及酒糟厌氧降解过程的中间代谢产物进行了分析。以不同底物浓度的酒糟(TS=4.3%,7.8%)为碳源进行了批次发酵实验。结果表明,酒糟厌氧降解过程中主要的中间产物有挥发性有机酸,如乙酸、丙酸和丁酸,其中丙酸累积浓度高...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 厌氧消化过程中丙酸的积累及降解
        1.2.1 厌氧消化技术
        1.2.2 厌氧消化过程中丙酸的累积
        1.2.3 已知的厌氧丙酸降解菌
        1.2.4 丙酸厌氧降解微生物群落研究
    1.3 厌氧消化丙酸累积的调控研究
    1.4 本课题的研究内容和目的
第2章 基于高通量测序技术分析酒糟沼气工程中微生物群落构成
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 接种物及原料特性
        2.2.2 酒糟降解复合菌系的驯化培养及微生物群落解析
        2.2.3 酒糟厌氧降解中间产物累积
        2.2.4 分析方法
        2.2.5 DNA提取、PCR扩增及测序
    2.3 结果与分析
        2.3.1 酒糟厌氧降解中间产物积累研究
        2.3.2 细菌和古菌统计学分析
        2.3.3 细菌多样性解析
        2.3.4 古菌多样性解析
    2.4 本章小结
第3章 酒糟厌氧消化液中丙酸互营降解菌的富集培养与鉴定
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 样品采集及富集培养
        3.2.2 丙酸降解复合菌系的产甲烷特性及群落解析
        3.2.3 分析方法
        3.2.4 DNA提取、PCR扩增及测序
    3.3 结果与分析
        3.3.1 厌氧丙酸降解菌的富集培养及产甲烷特性
        3.3.2 细菌和古菌统计学分析
        3.3.3 细菌多样性解析
        3.3.4 古菌多样性解析
    3.4 本章小结
第4章 基于丙酸-氨基酸复合碳源的丙酸互营降解菌的分离培养探索
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 样品采集及富集培养
        4.2.2 丙酸-氨基酸降解复合菌系的产甲烷特性
        4.2.3 分析方法
        4.2.4 位相差显微镜观察
        4.2.5 丙酸厌氧降解菌的分离纯化尝试
        4.2.6 DNA提取、PCR扩增及测序
    4.3 结果与分析
        4.3.1 厌氧丙酸降解菌的富集培养及产甲烷特性
        4.3.2 丙酸降解菌分离纯化尝试
        4.3.3 细菌和古菌统计学分析
        4.3.4 细菌多样性解析
        4.3.5 古菌多样性解析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3743378