能源问题,粮食问题,环境问题是现阶段全世界正在面对和急需解决的重大问题,而利用纤维素发酵生产燃料酒精是一种十分有效和有前景的解决途径。我国是农业大国,每年有大量的秸秆,稻草等纤维素生物质产生,但其利用率十分低,大部分被焚烧,既造成了资源浪费又引起了环境问题。纤维素酶酶活低,用量大,成本高是制约纤维素——乙醇发展的关键问题之一。在厌氧环境中存在大量有纤维素降解能力的微生物,所以可以筛选出高纤维素酶活性的厌氧纤维素降解菌或混合菌群。这样纤维素乙醇的生产成本就可以大大下降,其产业化速度就会加快,这对于合理利用资源,增加能源来源,降低环境污染等问题具有极其重要的意义。本实验首先进行了纤维素厌氧降解单菌的筛选,初筛得到了七种典型的菌落,并对这些菌落的产酶性质进行分析。其次,经过30代以上的转接培养,从牛瘤胃残渣中筛选得到了具有稳定且高效的分解纤维素活性的2#纤维素厌氧降解混合菌群和3#纤维素厌氧降解混合菌群,并对筛选出的混合菌群的降解性能进行了分析。用失重法得到2#混合菌群在底物(滤纸条)量为1.0g/100mL时的平均底物失重率为38.70%,效果最好的可达45.40%。通过3,5二硝基水杨酸(DNS)显色法测定2#混合菌群的含糖量和纤维素酶酶活。研究发现随着产酶时间的增加,其CMC酶活先是逐渐增大,然后在培养72小时后,CMC酶活就稳定在120U左右,最大值可以达到129.4U。而2#混合菌群的滤纸酶活在很短时间内就可以达到较高的值94.6U,而且在这之后,也就是在滤纸酶活达到103.6U以后,酶活就一直稳定在100U左右。在不同接菌量14.3%,20%,33.3%,50%,100%下对混合菌群的培养液的含糖量以及纤维素酶的活力进行研究,表明2#混合菌群的培养液的最大含糖量比起普通培养时,都大了大约一个数量级。其CMC酶活差别不大,只有在接菌量50%的时候,有最小值85.5U,其他情况下都在150U左右。相对来说,滤纸酶活变化较大,最大值出现在接菌量100%时,为238.3U,几乎是最小值118.2U的2倍。同样是用失重法和DNS显色法对3#混合菌群不同底物的失重率和纤维素酶酶活进行了相关分析。以1.0g/100mL的不同底物为碳源进行培养,可以看到以滤纸条为底物时,平均失重率最大,可达34.2%,当以预处理后的秸秆为唯一碳源时,底物失重率最低,为12.4%。3#混合菌群在培养的第24h时,纤维素酶酶活就表现出较高的值,达到80U以上,48h后增长到100U以上,并且之后的时间都维持这一水平,其最高值出现在72h时为109.4U。在不同接菌量下,3#混合菌群培养液的含糖量随接种量的增加而增加。这时3#混合菌群的纤维素酶活差别也很大。在接菌量50%时,纤维素酶酶活最大,达到141.2U,即使在接菌量33.3%的情况下,酶活也有121.6U。在其他接菌量下,酶活稍低,但也在80U左右。