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在参与甲烷发酵过程的各类微生物菌群中,产氢产乙酸菌群在营养生态位上位于产酸发酵菌群和产甲烷菌群之间,在功能生态位上起到承上启下的作用,可将产酸发酵菌群代谢产生的乙醇和丙酸、丁酸等有机挥发酸转化为可以被产甲烷菌直接利用的乙酸和CO2/H2。
由于产甲烷菌的营养专一性和对环境变化的敏感性,使其生长和代谢速率比其他微生物类群都要低。因此,传统观点认为,产甲烷反应是厌氧消化过程的限速步骤。然而,据本课题的研究成果来看,产氢产乙酸菌同样具有高度的营养专一性,对生长环境更加敏感。产甲烷反应受限是一种限制性营养因子作用的结果。也就说,产甲烷过程的缓慢,更主要的原因可能是其可以利用的基质不足而导致的。而产甲烷菌所利用的基质,主要是产氢产乙酸菌群的代谢产物,即乙酸和CO2/H2。因此,产氢产乙酸菌群的产乙酸作用,可能是甲烷发酵过程的第一限速步骤。证明这一观点的正确性也并不困难。
因此,我们可以设想,通过强化厌氧消化系统中的产氢产乙酸菌群的功能作用,则有望显著提高系统的处理效能。而其中一种方法就是分离选育产氢产乙酸菌,研究对其扩大培养的技术,开发基于强化产氢产乙酸菌群的功能作用的生物强化技术。
由于产氢产乙酸菌独特的互营共生特性,其分离非常困难,目前世界上得到的纯培养物最多不过6个。如何成功分离得到产氢产乙酸菌的纯培养物,正是我们目前的一项主要研究任务。
在此,把以上信息提供给读者,如果您对此有任何兴趣,欢迎对我们的观点和研究进行点评和讨论。您的任何善意的批评、建议和质疑,都是我们的宝贵财富。
2009年6月3日
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