数字农科院2.0

猪粪厌氧发酵的有机酸代谢与微生物群落相关性分析

文献类型： 中文期刊

作者： 张丹志;尹强;徐文静;方勇;焦郑同;马诗淳;刘祚军;章力干

作者机构：

关键词： 厌氧发酵;搅拌;有机酸代谢;微生物群落

期刊名称：分析化学

ISSN： 0253-3820

年卷期： 2022 年

页码：

收录情况： SCIE（2022版） ; EI（2022版） ; 北大核心（2020版） ; CSCD（2021-2022年度） ; 科技核心（2021版）

摘要： 有机酸代谢和微生物菌群结构稳定性是维持厌氧消化系统高效运行的关键。为研究该理化物质代谢与微生物群落变化之间的关系，本研究以猪粪发酵体系为例，设置3个搅拌梯度0、80 和200 r/min，分别代表无搅拌、适度搅拌和过度搅拌条件，监测猪粪厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸等理化性质的变化，再结合高通量测序技术，进一步分析微生物种群多样性变化。结果表明，发酵体系以厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）和广古菌门（Euryarchaeota）为优势菌。适度搅拌可在一定程度上促进微生物分解有机质的效率，形成稳定高效的微生物群落，其中，总固体、挥发性固体和化学需氧量去除率分别达到79.15%、63.63%和87.89%。有机质分解代谢产物以乙酸和丙酸为主，其浓度与拟杆菌门（Bacteroidetes）丰度呈正相关性，与变形菌门（Proteobacteria）呈负相关性。过度搅拌使产氢产乙酸菌（如互养菌门（Synergistetes））丰度增加，引起耗氢产乙酸菌酸杆菌门（Acidobacteria）丰度随之增加，导致乙酸和丙酸浓度分别提高21.09%和6.44%，氢营养型产甲烷菌甲烷粒菌属（Methanocorpusculum）丰度随之增加31.95%，但甲烷产量反而下降，说明过度搅拌显著提高了乙酸和丙酸浓度，促进产甲烷途径由乙酸裂解型向低效的乙酸氧化产甲烷转化。本研究对于理解猪粪厌氧消化过程的有机酸代谢与产甲烷途径的调控具有重要的参考意义。

分类号：

  • 相关文献

[1]畜禽粪便厌氧发酵过程抗生素抗性基因归趋及驱动因子分析. 支苏丽,周婧,赵润,杨凤霞,张克强. 2019

[2]猪粪厌氧发酵消化液回流体系微生物群落结构特征与产气关系研究. 孔德望,张克强,房芳,高文萱,梁军锋,梁雨,杜连柱. 2018

[3]Effects of Adding Astragali Radix and Inulae Radix on Fermentation Quality, Nutrient Preservation, and Microbial Community in Barley Silage. 云颖,,盈盈,,孙娟娟,,赵金梅,,王文曦,,康博洋. 2025

[4]沼气发酵过程混合搅拌研究进展. 刘刈,王智勇,孔垂雪,邓良伟. 2009

[5]搅拌对厌氧消化产沼气的影响综述. 杨浩,邓良伟,刘刈,蒲小东,张国治,雷云辉,施国中. 2010

[6]利用搅拌提升沼气发酵效率的研究进展. 黄如一,冯琳,郭亭,罗涛,梅自力,龙恩深,龙燕. 2017

[7]右旋糖酐制药废水循环流化产沼气实验. 黄如一,汤萍,罗涛,李江,龙恩深,梅自力,孔垂雪. 2021

[8]餐厨垃圾干式厌氧发酵研究进展. 王炯科,汤晓玉,王文国. 2021

[9]茭白、葡萄、枇杷茎叶的产甲烷潜力. 孙红英,谌茂秋,徐彦胜,朱能敏. 2019

[10]生物炭在柑橘皮厌氧发酵中作用机理研究. Michael O Fagbohungbe,Ben M J Herbert,Lois Hurst,Hong Li,Shams Q Usmani,Kirk T Semple,张冀川. 2019

[11]NaOH和NaHSO3预处理对小麦秸秆厌氧消化产沼气过程的影响. 梁仲燕,樊梦姣,孔颖,罗涛. 2016

[12]木质纤维类农林加工废弃物厌氧发酵产甲烷潜力研究. 周颖,张克强,刘丽丽,梁军锋,杜连柱,高文萱. 2015

[13]西安市城市生活垃圾不同组分含量及浓度对厌氧发酵的影响. 刘禹,李欣鹏,陈秋宇,谭鹏,邱礼诚,邓媛方,王飞,姜娜. 2019

[14]NaOH和NaHSO_3预处理对小麦秸秆厌氧消化产沼气过程的影响. 梁仲燕,樊梦姣,孔颖,罗涛. 2016

[15]复合微生物两步发酵提高小麦秸秆饲用价值的研究. 梁军锋,陈秀为,李野,张洪生. 2008

[16]中国沼气建设现状与发展对策. 邓光联,张蓓,吴力斌. 2007

[17]不同作物秸秆厌氧发酵产沼气试验研究. 李淑兰,常明庆,张国治,刘萍. 2014

[18]农村生活垃圾厌氧发酵产沼气性能研究. 魏珞宇,罗臣乾,张敏,申禄坤,王星,张国治. 2016

[19]规模化畜禽养殖粪污产沼气特性的半连续试验研究. 杨浩,郑丹,刘刈,李淑兰,王智勇,宋立,邓良伟. 2010

[20]起始pH对秸秆与污泥混合发酵产氢产甲烷的影响. 刘頔,李茹莹,季民,梁军峰,蔡彦明. 2013

作者其他论文 更多>>