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因纤维素的异质性和结构的特殊性,以纤维素为原料进行沼气发酵存在启动期长、产气率低、发酵不稳定等问题。从微生物代谢调控的角度出发,研究纤维素厌氧分解菌和筛选促进纤维素降解产甲烷的刺激因子,为沼气发酵菌剂的研制打下理论基础,对实现沼气发酵从自然发酵到可控性发酵具有重要意义。获得成果:(1)采用Hungate厌氧操作技术,从不同生境中分离获得7株中温厌氧纤维素降解菌,分别属于梭菌属的5个种。通过生理生化特性及系统发育学分析,将分离自泥炭的菌株P4-3初步鉴定为Clostridium cellulolyticum新株。菌株P4-3具有较高的纤维素酶活性,以滤纸为底物培养5天,滤纸酶、CMCase酶和β-葡萄糖苷酶活力分别为86.25 U/mg protein、20.04 U/mg protein和18.39 U/mg protein,以微晶纤维素为唯一碳源培养72 h,微晶纤维素酶活力为170.1 U/mg protein。(2)获得4种对降解纤维素产甲烷具有显著调节作用的刺激因子,并对其中3种进行组配(Ⅴ类刺激因子)。实验结果表明,稳定产甲烷阶段,Ⅰ类刺激因子ⅠA、ⅠB和ⅠC的甲烷含量分别为60.9%-71.9%,63.6%- 78.0%,63.0%-71.1%,高于对照组的58.3%-65.7%;产气量平均提高10%以上,,乙酸浓度平均提高2倍左右,纤维素失重率分别为93.33%、95.33%和95.56%,平均提高4%左右,ⅠC在发酵后期对降解丙酸具有显著促进作用。刺激因子ⅢA可在发酵前、中期促进丙酸降解。组合实验组ⅤA、ⅤB和ⅤC产气量分别提高18.2%,21.6%和28.6%,乙酸浓度提高2.5倍左右,ⅤC发酵末期可促进丙酸降解,组合成分ⅠB和ⅠC对纤维素降解和产甲烷代谢具有协同作用。不同刺激因子对微生物群落结构的组成和丰度影响显著,同一刺激因子不同培养时间的微生物群落结构变化明显。