一株产氢产乙酸菌的生长条件及产乙酸特性

在参与有机废水厌氧生物处理的各类微生物菌群中,产氢产乙酸菌群在功能生态位上起着承上启下的作用,对产氢产乙酸过程的强化,将有助于提高厌氧生物处理系统的效能。在前期研究中,通过丙酸和丁酸混合培养基,从厌氧活性污泥中筛选到一株双歧杆菌属(Bifidobacterim)的产氢产乙酸菌AX3。间歇培养试验结果表明,菌株AX3可在pH7.0、30℃条件下获得最佳增殖,不仅对丁酸和丙酸具有很高的乙酸转化率,同时也可发酵多种双糖和淀粉,并产生一定数量的乙酸。作为氮源,氯化铵比尿素更能有效地促进菌株AX3的增殖。     

丁酸甲烷发酵优势菌群的选育及其丁酸降解特性

选育以产氢产乙酸菌为优势的复合菌群,对于开发基于强化产氢产乙酸菌群功能作用的高效厌氧生物处理技术具有重要意义。研究表明,以厌氧折流板反应器中的厌氧活性污泥为出发菌群,通过丁酸盐培养基的定向培育,可选育到以降解丁酸的产氢产乙酸菌和产甲烷菌为优势的复合菌群。该菌群在初始pH 7.0、初始丁酸浓度9 319 mg/L和35℃等条件下,经过27 d的培养,其丁酸降解率达到95%,平均降解速率为39.2 mg/d,累积产气量为290 mL,丁酸的比产气速率达到3.95 mL/g,发酵气中的CH_4含量为61%,CO_2含量为22%。     

氢分压对种间氢转移的影响

在厌氧消化的产氢产乙酸阶段,从反应动力学来看,在标准生理状态下的ΔG°′均为正值,表明丙酸丁酸以及乙醇的产氢产乙酸是不能进行的。然而,在产甲烷的作用下,通过产氢产乙酸菌和产甲烷菌间的种间氢转移,体系中的氢分压大为降低,使整个消化过程得以顺利进行。文章以产氢产乙酸作用和产甲烷作用的热力学反应为基础,分别导出它们的自由能与氢分压的关系,分析了氢分压对种间氢转移的影响,得出两类菌群间种间氢转移的理论氢分压范围。进而引入细胞代谢最小能量子概念,对理论氢分压进行修正,得出沼气发酵适宜的理论氢分压范围和最佳氢分压。     

处理制药综合有机废水活性污泥的特性及其主要厌氧微生物生理群组成的研究

报道了处理制药综合有机废水的活性污泥特性及组成活性污泥的主要微生物生理群：淀粉分解菌、纤维素分解菌、蛋白质分解菌、发酵性细菌、产氢产乙酸细菌、丙酸分解菌、丁酸分解菌、硫酸盐原还细菌、硝酸盐还原细菌、乙酸裂解产甲烷细菌和产甲烷细菌。     

初始pH对木薯酒精废水高温厌氧产氢的影响

通过间歇实验,考察了初始pH(4.0～10.0)对木薯酒精废水高温(60℃)厌氧产氢的影响.结果表明,初始pH 6.0为高温厌氧产氢的最佳值,累积产氢量为383 mL,单位基质产氢量为70 mL·g-1.挥发性有机酸(VFA)和乙醇的总量随着pH的升高而升高,乙酸的含量越来越大,但丁酸始终占优势.接种污泥在90℃的水浴中加热1 h不能有效地抑制产甲烷菌和同型产乙酸菌的活性,当初始pH 在6.0～10.0时,发现不同程度的氢消耗,并且在初始pH 9.0和10.0时,发酵末期均检测到甲烷.发酵过程中对底物变化的跟踪分析表明,氢气主要在丁酸生成过程中产生,与乙酸关系不大.     

微波预处理对泔脚发酵产氢的影响

采用经热（80℃,15 min）预处理的城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了600 W的微波作用下,经过0,1,2,4和8 min的微波预处理的泔脚的中温（36℃）批式发酵产氢,并借助CurveExpert1.3软件对实验结果用修正的Compertz模型进行拟合.结果表明：不同长度的微波预处理时间对泔脚发酵产氢具有不同程度的促进作用,4 min是转折点;结合能量衡算,2 min的微波预处理表现出更大的产氢优越性,其产氢延迟时间λ、最大比产氢率、产氢率分别为2.51 h,13.33 mL/（g.h）,215.11 mL/g.发酵产氢结束后,产氢发酵液中乙酸和丁酸的质量分数之和占挥发性脂肪酸的比例大于79.3%,呈现典型的丁酸型发酵.     

利用酸性末端产物气相色谱分析判定产氢细菌

利用气相色谱分析液相末端产物，对于区分细菌类型和指导制氢反应器的启动运行都具有十分重要的意义．采用实验室配制的专用于分离厌氧发酵细菌的HPB-LR培养基，利用改进后的Hungate厌氧滚管技术和培养瓶平板法，从生物制氢反应器厌氧活性污泥中分离出3株具有代表性的产氢细菌，即R3、R120、RL37；还有一株非产氢细菌fuLl6．同时以乙醇型发酵混合茵作对比．对它们的酸性末端产物进行了气相色谱分析，结果表明，厌氧发酵反应器中的微生物发酵产物主要有乙醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乳酸．发现3株产氢细菌的酸性末端产物中的乙醇、乙酸的分布占挥发酸总量比例可达99．0％～100．0％，为典型的乙醇型发酵；而分离到的1株非产氢菌RL16，其酸性末端产物的乙醇、乙酸之和的质量分数几乎相当于丙酸的质量分数，为丙酸型发酵；尽管产氢细菌和混合污泥存在着生理代谢上的差异，主导代谢类型没有发生改变，仍然为乙醇型代谢．可以得出结论，利用气相色谱分析从制氢反应器分离出的细菌培养物的液相末端产物，可以初步判断细菌的代谢类型．如果乙醇和乙酸占液相末端产物质量分数的95．0％～99．0％，可以认为该细菌是发酵产氢细菌。     

培养基简化对甘薯暗发酵和光合发酵藕联产氢的影响

以甘薯为产氢碳源,厌氧污泥和光合菌群为菌源,采用分批培养方式考察培养基简化对暗发酵光合发酵藕联产氢能力的影响.结果表明：在四种培养基中,无机元素Fe和Mo组成的简化培养基C获得了最高的总氢气产率,折合为7.60 mol H2/mol葡萄糖.所有培养基液相产物组成均以丁酸和乙醇为主,丁酸含量占到47.5%～68.8%,乙醇含量占到14.3%～34.0%,呈现出混合型发酵特征.其中,简化培养基C的代谢物中丁酸浓度显著增加,乙醇浓度最低.藕联产氢体系的碳平衡分析表明整个产氢代谢过程的碳回收率在95.7%～9     

同型产乙酸菌株CA3及其发酵葡萄糖产乙酸条件优化

 同型产乙酸菌纯培养物的获得,可为研究其在厌氧生物处理系统中的生理生态功能以及生产化工溶剂乙酸提供种质资源。以CO₂为碳源,采用改良Hungate厌氧技术,从厌氧活性污泥中分离得到一株同型产乙酸菌CA3。该菌株为严格厌氧,卵形,G⁺,可利用H₂/CO₂产乙酸,也能发酵葡萄糖、果糖等产生乙酸。16SrRNA基因序列比对及系统发育树构建结果表明,CA3隶属Blautia sp.。菌株CA3能在20~45℃的温度范围内生长,最适生长温度为35℃,最适初始pH值为8.0。在最适条件下,菌株CA3利用H₂/CO₂产乙酸速率可达8.92mg/(L·h);以酵母粉作为氮源发酵葡萄糖时,发酵体系的乙酸浓度可达1370mg/L。     

克雷伯菌HQ-3厌氧发酵产氢培养基的优化

运用Plackett-Burman设计实验结合SAS数据分析对基于克雷伯菌HQ-3(Klebsiellasp.HQ-3)产氢培养基的主效因素进行筛选,确定产氢培养基的主效因素,利用最陡爬坡实验确定主效因素的响应面中心值,用响应面法和Matlab7.0对厌氧发酵的产氢培养基的主效因子进行了优化.得到的优化的产氢培养基(YH培养基)为:Na2HPO4.12H2O,15.0g/L;KH2PO4,7.7g/L;MgSO4.7H2O,3.7g/L;葡萄糖,21.4g/L;蛋白胨,18.1g/L;酵母膏,8.0g/L;pH=8.3.利用优化的培养基进行厌氧发酵产氢验证,得到最大产氢量为826.3mL/L,与预测值806.0mL/L基本相符.并且优化培养基较初始培养基产氢量621.2mL/L,提高了33%.在最优发酵条件下,对发酵液相产物乙醇、甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸进行测定,发现乙醇、甲酸、乙酸含量占总液相产物的93%,确定其发酵类型为混合酸途径.     

产酸脱硫反应器优势功能菌生态关系

研究产酸脱硫反应器的微生物生态关系 ,对分离出来的 2种优势功能菌AB-ZH0 1和SRB -ZH0 7进行单独和配合生态学实验。碳源被SRB -ZH0 7利用去除硫酸盐的去除率顺序为 :乳酸 >丙酸 >丁酸 >乙酸 >葡萄糖 ;AB -ZH0 1对碳源的利用率顺序为 :葡萄糖 >乳酸 >丁酸 >乙酸 >丙酸。SRB和AB之间存在密切的互生关系 ,AB可以促进葡萄糖的降解并为SRB提供底物 ,SRB代谢产生的H2 S对AB有抑制作用。AB -ZH0 1和SRB -ZH0 7的数量比为 0 .5时 ,SO2 -4的去除率最大     

水解酸化与产酸发酵工程运行控制参数研究

对水解酸化工艺和厌氧产酸发酵工艺的运行控制和影响因素进行了分析研究.根据水解酸化反应器和产酸相反应器处理中药生产废水的研究表明,水解酸化反应器的主要目标使提高废水的可生化性指标,工程运行的控制性参数是酸化率约30%;产酸相反应器的主要目标是为产甲烷相提供适宜的底物,其工程运行的控制参数是液相末端产物为乙醇和乙酸为主.     

微生物在温室气体排放与吸收中的多样性

对N2O和CH4两种重要的温室气体进行了研究．结果表明它们的生物排放源主要来自土壤微生物过程．其中土壤微生物的硝化和反硝化作用是N2O的重要排放源,厌氧土壤通过反硝化作用能将N2O还原为N2,是N2O的弱的汇．CH4主要由土壤中甲烷产生菌在厌氧条件下产生．在好氧条件下,甲烷氧化菌将厌氧土壤产生的甲烷进行氧化,成为土壤甲烷的汇．由此可见土壤微生物在温室气体N2O和CH4的产生与消耗中起着十分重要的作用,体现了微生物在温室气体产生与排放中的多样性．     

对鸢尾新鲜根状茎发酵生香的微生物研究

对影响鸢尾新鲜根状茎发酵生香的微生物进行了初步探讨．从已陈化产香的鸢尾根状茎干片中分离到细菌９株，丝状真菌１４株．细菌中能产香的有２株，均属枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌ－ｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ），真菌中产香的只１株，为米根霉（Ｒｈｉｚｏｐｕｓｏｒｙｚａｅ）．实验证明，某些微生物对新鲜鸢尾根状茎的产香具有良好作用．经ＧＣ／ＭＳ分析表明，微生物发酵产物中含有鸢尾酮     

发酵法产酶生产几丁寡糖的工艺研究

利用前期获得并经基因工程改造的一株高效几丁质酶降解菌进行发酵产酶法降解几丁质胶体与膜分离相耦合制备几丁寡糖的中试研究.经过中试发酵工艺、酶反应工艺、分离纯化工艺的研究,最终确定了一条高效制备几丁寡糖的中试规模工艺流程,该流程中反应分离一体化,过程实现连续操作,降解酶可以连续使用,提高了收率,降低了成本,有利于实现产业化.通过该流程制备的几丁寡糖混合物含几丁2、3、4糖分别为71.3%、23.5%、2.4%.     

RL发酵液对戈登氏菌降解含油废水的影响

采用铜绿假单胞菌AB91095自制鼠李糖脂发酵液,并将其运用到含油废水的微生物处理中,考察其对戈登氏菌降解石油烃的影响．实验结果表明,采用浓度为12CMC的鼠李糖脂发酵液,在添加量分别为3mL、5mL、7mL条件下,戈登氏菌对石油烃的降解率相应提高了11．97％、16．11％、18．88％．可见,鼠李糖脂发酵液可以明显促进戈登氏菌对石油烃的降解作用．实验过程同时发现鼠李糖脂发酵液本身对石油烃无降解作用．     

UASB反应器中高效能厌氧产酸污泥颗粒化的研究

在产酸ＵＡＳＢ反应器中，以配制葡萄糖废水为基质能够快速培养得到高活性、高沉降性的厌氧产酸颗粒污泥，形成高效能的产酸颗粒污泥床，反应器体积有机负荷达２１０ｇＣＯＤ／Ｌ·ｄ时，酸化率为９３％；观察研究了产酸污泥颗粒化过程中生物相和气体成分的变化规律，得出了产酸污泥颗粒化的主要控制条件是在反应器启动初期控制反应器内的ＰＨ为４．０左右；最后，探讨并提出了产酸污泥颗粒化机理．     

Stimulation by ammonium-based fertilizers of methane oxidation in soil around rice roots

Methane is involved in a number of chemical and physical processes in the Earth's atmosphere, including global warming. Atmospheric methane originates mainly from biogenic sources, such as rice paddies and natural wetlands; the former account for at least 30% of the global annual emission of methane to the atmosphere. As an increase of rice production by 60% is the most appropriate way to sustain the estimated increase of the human population during the next three decades, intensified global fertilizer application will be necessary: but it is known that an increase of the commonly used ammonium-based fertilizers can enhance methane emission from rice agriculture. Approximately 10-30% of the methane produced by methanogens in rice paddies is consumed by methane-oxidizing bacteria associated with the roots of rice; these bacteria are generally thought to be inhibited by ammonium-based fertilizers, as was demonstrated for soils and sediments. In contrast, we show here that the activity and growth of such bacteria in the root zone of rice plants are stimulated after fertilization. Using a combination of radioactive fingerprinting and molecular biology techniques, we identify the bacteria responsible for this effect. We expect that our results will make necessary a re-evaluation of the link between fertilizer use and methane emissions, with effects on global warming studies.     

乳酸菌的细菌素及乳链菌肽在食品工业中的发酵与应用

乳酸菌的细菌素是具有抗菌活性的多肽、蛋白质或蛋白质复合物，其中 乳链菌肽是一种广泛应用的高效，无毒的天然食品防腐剂，评述了乳酸菌素的分类剂乳链菌肽在食品工业中的发酵和应用前景。     

西藏传统发酵牛乳乳酸菌的鉴定及发酵性能测定

目的研究西藏地区传统的发酵牛乳中乳酸菌的菌属以及其相关性能。方法以西藏拉萨当雄县、那曲比如县、昌都八宿县、山南扎囊县以及日喀则江孜县五个地区采集的传统发酵牛乳为研究对象进行鉴定和性能测试分析。结果分析结果发现其中德氏乳杆菌保加利亚亚种1株,干酪乳杆菌3株,植物乳杆菌1株。通过对分离菌株抑菌性能的测试,发现5株菌都能抑制革兰氏阳性菌,但s012—2菌株对革兰氏阴性菌也有抑制作用。在对菌株产酸、生长速率的测试中发现只有s007—2产酸及生长速率都较慢,几乎不生长。S017—1在8～10h几乎不生长,10～14h产酸和生长较快,其余3个菌株的生长及产酸都在8～16h最快,在16＂~20h处于稳定期。结论通过对西藏不同牧区传统发酵牛乳中分离得到的菌株进行鉴定和发酵性能的测试,对以后设定最优发酵工艺或是将优势菌种应用于食品工业均具有重要意义。