生物堆肥現(xiàn)狀及其發(fā)展前景(更新版)
【正文】 物(如真菌)多得多。堆肥物料中一般均含有大量的土著微生物群。Klamer和Biith利用PLFA圖譜技術(shù)研究了芒屬草和豬糞混合堆肥過程中微生物量和微生物群落結(jié)構(gòu)。同時(shí)，根據(jù)微生物醌的摩爾組成還可計(jì)算出微生物的多樣性和微生物種分布均勻性兩個(gè)指標(biāo)。用假單胞菌屬和低G+c含量的革蘭氏陽性rRNA基因特異性探針得到相應(yīng)的靶結(jié)合率在16％～87％之間。該技術(shù)可以在4個(gè)層次上對特定的微生物在環(huán)境中的存在、分布和豐度等進(jìn)行研究。這兩種軟件可在相關(guān)數(shù)據(jù)庫中得到。該研究小組2000年再次證實(shí)了PcRDGGE法的有效性和準(zhǔn)確性。PcR在1985年首次被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在已成為包括與環(huán)境微生物學(xué)相關(guān)的重要實(shí)驗(yàn)方法。1．2分子生物學(xué)方法分子生物學(xué)技術(shù)是通過檢測樣晶中微生物特定的DNA或RNA片段來判斷某種微生物的存在與否。l，1分離培養(yǎng)方法傳統(tǒng)培養(yǎng)分離方法是最早的認(rèn)識微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的方法，也是微生物學(xué)研究的經(jīng)典方法，自1880年發(fā)明以來一直到現(xiàn)在仍被廣泛使用。堆肥作為一種保持良好環(huán)境效應(yīng)的產(chǎn)物，具有生物處理的可持續(xù)性和廢棄資源的循環(huán)利用等特征，已被許多國家和地區(qū)所接受，成為處理有機(jī)固體廢物的有效方法之一。隨著其產(chǎn)量的不斷增長，有機(jī)固體廢物的累積和對環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重，其處理處置已成為人類面的重要問題之一。近年來，隨著研究手段的改善和研究方法的創(chuàng)新，一些新研究新方法應(yīng)運(yùn)而生，為堆肥微生物學(xué)的研究提供了新的途徑。同時(shí)，也制約了人們對堆肥微生物學(xué)機(jī)理的深入了解。1．2．1 PcR與DNA指紋技術(shù)聚合酶鏈反應(yīng)(PcR)是一項(xiàng)能把靶DNA量擴(kuò)增百萬倍或更多的技術(shù)，它徹底改革了分子生物學(xué)的方法學(xué)。Kowalchuk等用DGGE法和競爭PCR法從不同的堆肥原料中得到了B—subgmup Proteobacteria中含有的具有氨氧化樣的16s rRNA和rDNA序列。構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(Phylogenetic tree)常用到軟件如MEGA和ARB。根據(jù)研究對象的rDNA序列或者相關(guān)數(shù)據(jù)庫中的信息設(shè)計(jì)探針，探針的設(shè)計(jì)要求專一性較高。16s rRNA基因探針研究堆肥過程中細(xì)菌群落的動態(tài)變化結(jié)果表明，細(xì)菌16s rRNA基因探針開始時(shí)僅達(dá)到37％的靶目標(biāo)，但隨后在第84h樣品中達(dá)到最大值83％。在一定條件下，微生物醌的含量相對穩(wěn)定，故可利用微生物醌測定環(huán)境中的活性微生物的濃度。Hemnann和shann利用腫A圖譜分析了城市 固體廢物堆肥過程中微生物群落的變化。放線菌在堆肥過程中始終數(shù)量不高，但在后期的堆肥過程中有所增加。甚至還會出現(xiàn)一些高級生物形式，如蚯蚓、昆蟲、甲蟲等，物種多樣性開始恢復(fù)，此時(shí)堆肥生態(tài)系統(tǒng)成熟或達(dá)到頂級。嗜溫性真菌地霉菌)和嗜熱性真菌煙曲霉是堆肥生料中的優(yōu)勢種群，其他一些真菌，如擔(dān)子菌、子囊菌、橙色嗜熱子囊菌也具有較強(qiáng)的分解木質(zhì)纖維素的能力。綜上所述，堆肥微生物學(xué)研究仍然主要依賴于分離、培養(yǎng)的方法。應(yīng)用廣泛的DGGE技術(shù)，盡管其凝膠上的條帶可以在回收后用于測序比較，但是研究人員一般僅利用DGGE等技術(shù)進(jìn)行微生物群落的初步分析。Helvenstein P。E C de Waal。A Felske J R Stephen and I A Arkhipchenko Molecular analysis of ammoniaoxidizing bacteria of the β subdivision of the class Proteobacteria in post and posted materials 1999【8】.Howeler M。Ichida J M。馬瑛 有害廢物堆肥技術(shù)及堆肥生態(tài)系統(tǒng)研究進(jìn)展 1999(10)【16】.陳世和。Wilson D B。S J Maaughton G A Kowalchuk E Kline D C White Competitive PCRDGGE analysis of bacterial mixtures an internal standard and an appraisal of template enumeration accuracy[外文期刊] 2000 7 /
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