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木质纤维素类生物质厌氧消化中微生物生态的组学研究

新闻来源:高交会交易中心 发布日期:2018-05-02

项目名称:木质纤维素类生物质厌氧消化中微生物生态的组学研究

  项目介绍:生物质能作为新兴绿色能源, 在环境保护与能源可持续发展中意义重大。厌氧发酵产甲烷是历史最久,应用最广的生物质产能技术之一。由于传统微生物研究方法的局限性,人们对厌氧消化中,木质纤维素的降解,糖化,及甲烷化过程中的微生物相互作用及代谢调控机制尚不清楚。本项目旨在研究不同条件下的厌氧发酵罐中菌群的动态变化, 揭示生物质厌氧消化中微生物的代谢调控机制,从而提高甲烷产量。宏基因组学及宏代谢组学研究显示,虽然厌氧发酵过程中菌群多样性较高, 但只有少数菌群高度活跃,且在微生物群落中占主导相对丰度。在不同厌氧消化底物及发酵温度下,高度活跃菌群差异显著。批式发酵中,发酵初期,木质纤维素水解功能菌群占主导相对丰度且高度活跃;发酵后期,可溶性多糖及短链脂肪酸代谢菌群占主要相对丰度且高度活跃。在本研究所涉及的发酵体系中,利用氢气和二氧化碳代谢途径的甲烷杆菌属为主要产甲烷菌。本研究成果可用于指导高活性厌氧发酵菌群及其代谢通路的理性设计,为提高甲烷产量及转化效率提供理论支撑。 

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