生物堆肥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景-wenkub
2023-04-19 23:38:54 本頁(yè)面
【正文】 針與待測(cè)樣品的DNA或RNA形成雜交分子的過(guò)程。對(duì)食品廢棄物堆肥過(guò)程中高溫期的微生物多樣性的研究結(jié)果顯示，通過(guò)建立文庫(kù)、DNA測(cè)序測(cè)定和系統(tǒng)發(fā)育分析，得到的22個(gè)16s rDNA序列已在GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)登陸；通過(guò)同源性比較得到的9個(gè)高溫菌、9個(gè)放線菌屬在堆肥中均未見(jiàn)報(bào)道。將上述得到的質(zhì)粒進(jìn)行測(cè)序，提交GenBank運(yùn)行BLAsT程序與數(shù)據(jù)庫(kù)中已知序列進(jìn)行相似性比較。1．2．2．DNA序列測(cè)定與系統(tǒng)發(fā)育分析為了得到更為精確的分析序列，需要將PcR擴(kuò)增產(chǎn)物克隆到載體中以構(gòu)建文庫(kù)。Tiquia等采用T—RFlP方法通過(guò)測(cè)度16s rD可以擴(kuò)增環(huán)境中少量的DNA這一能力使檢出非常靈敏。LaMontagne等證實(shí)了上述結(jié)果的可靠性。自從Muyzer等首次報(bào)道了16SrDNA應(yīng)用，該技術(shù)現(xiàn)已成為環(huán)境樣品微生物多樣性研究的重要工具。定配比的培養(yǎng)基和固定的培養(yǎng)溫度，忽略了氣候變化和生物相互作用的影響，具有明顯的人工選擇性。傳統(tǒng)培養(yǎng)分離方法是將定量樣品接種于培養(yǎng)基中，在一定的溫度下培養(yǎng)一定的時(shí)問(wèn)，然后對(duì)生長(zhǎng)的菌落計(jì)數(shù)和計(jì)算含量，并通過(guò)在顯微鏡下觀察其形態(tài)構(gòu)造，結(jié)臺(tái)培養(yǎng)分離過(guò)程生理生化特性的觀察鑒定種屬分類特性。1堆肥微生物學(xué)研究方法分離、培養(yǎng)和生理生化鑒定是堆肥微生物學(xué)的傳統(tǒng)研究方法。堆肥化的實(shí)質(zhì)是微生物在適宜條件下的代謝作用。關(guān)鍵詞：堆肥；微生物學(xué)；微生物；有機(jī)固體廢棄物人類為滿足自身活動(dòng)的需要，在生產(chǎn)和生活過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)固體廢棄物。這些有機(jī)固體廢棄物主要包括農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、城市生活垃圾以及污水處理廠污泥。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)堆肥微生物學(xué)進(jìn)行了廣泛研究。然而，微生物種類繁多，自然界中僅有極少數(shù)微生物得到鑒定，“存活而能培養(yǎng)”的種類至多為1％。馮明謙等研究了滾筒式高溫堆肥過(guò)程中微生物種類和數(shù)量，分離鑒定了細(xì)菌5屬20株、霉菌8屬13株、放線菌1屬3株、酵母菌2屬2株。由于分離、培養(yǎng)法具有選擇性，這種人工環(huán)境與原生境的偏差使得可培養(yǎng)的種類大大減少，很有可能遺漏一些有意義的微生物。利用16s rDNA進(jìn)行微生物多樣性研究具有有效、準(zhǔn)確和偏好小等優(yōu)點(diǎn)，引起了學(xué)者們的關(guān)注。Howeler等對(duì)堆肥樣品微生物DNA提取、純化方法及其質(zhì)量進(jìn)行了定量分析，定量研究腐殖質(zhì)污染對(duì)電泳和PcR擴(kuò)增的影響及其消除方法，為堆肥樣品DNA的提取和純化提供了基本思路，也為后續(xù)研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。環(huán)境微生物DNA提取物中是不同微生物DNA的混合物，經(jīng)PcR擴(kuò)增后，其產(chǎn)物是等長(zhǎng)但不同源DNA片斷的混合物。NA基因的多態(tài)性研究了堆肥過(guò)程中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)?；厥誔CR擴(kuò)增產(chǎn)物，將其克隆到載體中，經(jīng)轉(zhuǎn)化挑選并驗(yàn)證插入了目的片斷。同時(shí)，還可利用the Ribosomal DaLabasePmject提供的分析軟件進(jìn)行同源性分析。schloss等跟蹤研究了堆肥起始階段微生物群落。由于它的高度特異性和靈敏性，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于微生物多樣性的研究中。第二層次是與富集分離的菌落進(jìn)行全細(xì)胞雜交。第四層次是與rDNA的擴(kuò)增產(chǎn)物或rRNA的反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物cDNA進(jìn)行southem雜交。由于特定結(jié)構(gòu)的標(biāo)記物標(biāo)志著特定類型的微生物，因此一些生物標(biāo)記物的組成模式可作為指紋估價(jià)微生物群落結(jié)構(gòu)。泛醌與甲基萘醌的摩爾比在一定程度上可反映革蘭氏陰性菌與革蘭氏陽(yáng)性菌之比，呼吸醌與光合型醌的摩爾比則可在一定程度上反映環(huán)境中細(xì)菌與藻類的比例。在堆肥起始階段存在真菌和Pmteobateria，在第3—7d Bacilluss spp。PLFA方法適合跟蹤研究微生物群落的動(dòng)態(tài)變化，能夠快速有效的從環(huán)境樣品中提取大部分脂肪酸。堆肥溫度也在l d后達(dá)到峰值(超過(guò)60℃)，隨后逐漸下降到25℃。當(dāng)堆肥溫度由高溫降至50℃時(shí)，二者又出現(xiàn)增加。這時(shí)，嗜熱微生物逐漸取代中溫微生物；同理，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，也會(huì)抑制高溫微生物數(shù)量的進(jìn)一步增長(zhǎng)。當(dāng)堆肥物料中的可利用有機(jī)物耗盡時(shí)，微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸期，堆肥溫度下降，中溫微生物叉重新占據(jù)優(yōu)勢(shì)，腐殖質(zhì)增多，堆肥產(chǎn)品達(dá)到穩(wěn)定。芽孢桿菌屬(bacillus)的一些種，如枯草芽孢桿菌，地衣芽孢桿菌和環(huán)狀芽孢桿菌是堆肥高溫階段的代表性細(xì)菌。2．2真菌真菌，尤其是白腐真菌可以利用堆肥底物中所有的木質(zhì)纖維素。研究表明，酵母菌和絲狀真菌的數(shù)量在污泥堆肥進(jìn)入高溫期時(shí)開(kāi)始下降，高溫末期則顯著降低。諾卡氏菌、鏈霉菌、高溫放線菌和單孢子菌等都是在堆肥中占優(yōu)勢(shì)的
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