低溫產(chǎn)甲烷菌分離鑒定及發(fā)酵產(chǎn)氣初步研究.pdf

1、新疆生物質(zhì)資源豐富但冬季氣溫低，致使沼氣池發(fā)酵產(chǎn)氣量下降，有時(shí)甚至停止產(chǎn)氣不能滿足人們對于穩(wěn)定供氣的需要，沼氣工程大規(guī)模推廣也受到限制。厭氧發(fā)酵核心是產(chǎn)甲烷菌分解小分子底物產(chǎn)甲烷過程。因此使用厭氧分離技術(shù)從各種極端環(huán)境分離篩選獲得耐低溫兼性嗜冷產(chǎn)甲烷菌種，擴(kuò)大培養(yǎng)后投入到低溫沼氣池是改善低溫厭氧發(fā)酵的一種重要途徑。研究菌株生長特性和其生物學(xué)特征，并結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育分析確定產(chǎn)甲烷所屬種屬。
　　研究結(jié)果如下：通過從耐低溫沼氣池和湖底采集

2、污泥樣品，厭氧條件下分離獲得兩株產(chǎn)甲烷菌菌株SZ-1和SZ-2，熒光相差顯微鏡觀察都為不含雜菌純產(chǎn)甲烷菌菌株。后經(jīng)耐低溫和常溫發(fā)酵實(shí)驗(yàn)篩選，SZ-2菌株符合兼性耐低溫且常溫也能良好產(chǎn)氣要求。通過對SZ-2菌株顯微觀察，菌株呈八疊球狀，菌體聚集形成假胞體，不規(guī)則裂殖。SZ-2菌株接種到固體培養(yǎng)基中15℃厭氧低溫恒溫培養(yǎng)10天長出菌落，菌落呈黃色，不規(guī)則，且邊緣整齊。
　　生理特征研究：菌株15～30℃范圍內(nèi)產(chǎn)氣效果良好，25℃為SZ

3、-2菌株最適生長溫度；初始發(fā)酵液環(huán)境pH值為6時(shí)最適宜SZ-2菌株生長產(chǎn)氣量最大，SZ-2菌株生長的氯化鈉濃度范圍為0～0.4mol/L,0.2mol/L時(shí)產(chǎn)氣量最大。SZ-2菌株能夠利用H2/CO2、甲醇、甲胺、二甲胺、三甲胺作為單一碳源底物進(jìn)行厭氧發(fā)酵代謝產(chǎn)生甲烷；不能耐受鏈霉素和卡那霉素。
　　SZ-2菌株厭氧條件產(chǎn)甲烷菌保藏實(shí)驗(yàn)表明：SZ-2進(jìn)行短期保存時(shí)，溫度控制在低溫零度且添加足夠營養(yǎng)厭氧保存最長時(shí)間2個(gè)月后菌種復(fù)活仍

4、有活力。SZ-2菌株長期保藏，采用改進(jìn)厭氧甘油低溫冷凍保藏法，SZ-2菌株保藏6～8月時(shí)就應(yīng)進(jìn)行傳代。
　　通過對SZ-2菌株16SrDNA進(jìn)行擴(kuò)增后連接質(zhì)粒，送交測序；經(jīng)過同源比對和系統(tǒng)發(fā)育分析確定SZ-2菌株屬于甲烷八疊球菌屬菌株（Methanosarcina），并與巴氏甲烷八碟球菌種菌株親緣關(guān)系較近。結(jié)合菌株形態(tài)學(xué)、結(jié)構(gòu)特征、生理生化特性，SZ-2菌株為一株耐低溫馴化后的兼性嗜冷巴氏甲烷八疊球菌。
　　SZ-2菌株擴(kuò)大