细菌纤维素对低温条件下提高甲烷产量影响机制探索

项目名称： 细菌纤维素对低温条件下提高甲烷产量影响机制探索

项目编号： No.31260016

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 生物科学

项目作者： 冯蕾

作者单位： 新疆农业科学院

项目金额： 50万元

中文摘要： 针对低温沼气发酵促进菌-巴氏德醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）在提高甲烷产量的同时，沼气发酵残渣纤维素含量也相应大幅增加的现象，结合新疆气候特点及沼气发酵特性，对巴氏德醋杆菌、细菌纤维素与甲烷菌之间的作用机理进行研究。本项目研究在低温条件下，监测沼气反应瓶在不同代谢阶段细菌纤维素含量及其产生菌数量变化与甲烷产量的相关性；同时，应用分子生态学技术（PCR-DGGE、T-RFLP、实时荧光定量PCR技术等）及BIOLOG微平板技术，对添加巴氏德醋杆菌条件下的低温沼气微生物菌群多样性、活性及代谢功能进行动态监测分析；探索细菌纤维素及其产生菌与甲烷菌协同作用机制。为在冬季气候条件下，实现我国北方寒冷地区农村户用沼气发酵的高效、可控运行奠定理论基础。

中文关键词： 巴氏德醋杆菌；细菌纤维素；低温；甲烷；菌群

英文摘要： Point to the promoting bacteria - Acetobacter pasteurianus which improve methane yield and cellulose content under low-temperature methane fermentation, combination of climatic characteristics in Xinjiang and methane fermentation characteristics，the mechanism of action between Acetobacter pasteurianus, bacterial cellulose and methanogens is to be studied. The study will focus the relationship between bacteria biomass, cellulose quantity produced by bacteria and methane yield changes under the low-temperature conditions and different metabolic stages, dynamic monitoring of microbial flora diversity in low temperature biogas fermentation under the conditions of adding bacterial by molecular ecological methods (PCR-DGGE, T-RFLP, Real-time quantitative PCR technology，etc.) and BIOLOG microplate technique, analysis of difference of microbial activity and metabolic function, exploration of synergy mechanism between bacterial cellulose producing bacteria and methanogens. The study will provide theoretical references for efficient and controllable biogas fermentation in cold north areas.

英文关键词： Acetobacter pasteurianus；Bacterial-cellulose；low-temperature；methane；Microflora