1. 研究目的与意义
木质素作为地球上重要的生物质资源,目前还没有得到很好的利用。本课题试图通过其厌氧降解菌的筛选,来研究木质素在厌氧生物降解过程中的利用可能性。 |
2. 国内外研究现状分析
近年来,大量研究表明白腐菌是快速降解木质素的主要菌种,而白腐菌 降解木质素是好氧过程;已有研究表明,白腐菌是现阶段对木质素及其衍生物的降解最具有潜力的菌株,在木质素黑液中发挥产酸与降解的双重功能,可用于制浆黑液的生物处理。但白腐菌类属于真菌,在厌氧条件下往往其活性受到抑制,甚至难以生存,因此并不适于高浓度木质素黑液的生物处理。所以白腐菌不符合本课题的研究要求。
尽管目前有些研究认为木质素在厌氧条件下是不能被降解的,但是越来越多的研究证明,在一些特殊的厌氧环境中,木质素还是可以被厌氧微生物降解的,甚至最终可生成二氧化碳和甲烷,尽管木质素的厌氧降解速度要比好氧降解慢得多。而且自然界中尤其是草浆厂的土壤中和黑液贮塘的底泥中存在着的一些极端微生物,它们能够在高盐度、高渗透压、厌氧及高碱度的条件下繁殖生存,并同时以草浆黑液中的木质素、纤维素、半纤维素等大分子物质作为底物,降至分解为小分子化合物,甚至能够进一步分解成甲烷和二氧化碳等气体。
3. 研究的基本内容与计划
(1)木质素厌氧降解菌的筛选
(2)将经确认后的微生物,再接种到木素培养液中,测定木素降解后的结构变化,醚键,羰基,酚羟基,醇羟基,醌基,甲氧基。
(3)将微生物接种到纤维素基培养液中,观察纤维素的降解情况,筛选出不降解纤维的菌株。
4. 研究创新点
目前有些研究认为木质素在厌氧条件下是不能被降解的,但是越来越多的研究证明,在一些特殊的厌氧环境中,木质素还是可以被厌氧微生物所以本实验的降解是利用厌氧条件对木质素进行生物降解;而且实验过程中还需对微生物进行筛选,通过电镜扫描之后对其进行确认微生物的大概类别。
