化石能源的日益緊缺以及利用過(guò)程中引起的一系列環(huán)境污染問(wèn)題,使得生物質(zhì)能源受到越來(lái)越多的關(guān)注。農(nóng)業(yè)廢物中的玉米秸稈由于其不僅容易獲得而且年產(chǎn)量大成為生產(chǎn)生物質(zhì)能源的主要原料。玉米秸稈的主要組分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素,三者之間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)嚴(yán)重限制了玉米秸稈的利用。因此,提高對(duì)玉米秸稈的降解對(duì)于生產(chǎn)生物質(zhì)能源具有重要意義。反芻動(dòng)物由于其瘤胃中豐富的瘤胃微生物存在能夠高效降解木質(zhì)纖維素生物質(zhì)。本研究將瘤胃液發(fā)酵應(yīng)用于玉米秸稈發(fā)酵過(guò)程中,探討不同底物濃度的玉米秸稈在瘤胃液發(fā)酵過(guò)程中的效果與作用機(jī)制,研究多級(jí)瘤胃液發(fā)酵對(duì)玉米秸稈降解的提高。同時(shí),對(duì)體外多次循環(huán)利用過(guò)程中瘤胃液發(fā)酵的效果以及微生物群落的變化進(jìn)行研究,利用發(fā)酵液相與發(fā)酵固相分別作為接種物對(duì)玉米秸稈進(jìn)行發(fā)酵,以期能夠使得瘤胃微生物長(zhǎng)期保持活性,提高玉米秸稈的發(fā)酵效果。選用不同底物濃度的玉米秸稈進(jìn)行瘤胃液發(fā)酵,研究玉米秸稈的瘤胃液發(fā)酵效果和作用機(jī)制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明瘤胃液發(fā)酵可應(yīng)用于高濃度玉米秸稈的高效發(fā)酵,10%（w/v）固含量玉米秸稈72 h發(fā)酵產(chǎn)生的VFA濃度達(dá)到13271 mg/L。通過(guò)發(fā)酵過(guò)程中纖維素酶活性的變化發(fā)現(xiàn),纖維素酶在水... 

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預(yù)處理在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的主要作用Fig.1.1Schematicoftheroleofpretreatmentintheconversionofbiomass

玉米秸稈瘤胃液發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化及微生物群落變化研究81.3反芻動(dòng)物的消化過(guò)程反芻（Rumination）是指反芻動(dòng)物在進(jìn)食一段時(shí)間后，又將胃內(nèi)半消化的食物返回嘴中再次進(jìn)行咀嚼的行為。反芻動(dòng)物主要包括羊、牛、駱駝、羊駝、長(zhǎng)頸鹿等哺乳綱類動(dòng)物。反芻動(dòng)物的胃由四個(gè)部分組成，分別是瘤胃（Rumen）、網(wǎng)胃（Reticulum）、瓣胃（Omasum）、皺胃（Abomasus），各部分的功能不盡相同（圖1.2）（Saueretal.,2012）。圖1.2反芻動(dòng)物胃的結(jié)構(gòu)Fig.1.2Thedigestivesystemofruminantanimals（1）瘤胃瘤胃是反芻動(dòng)物消化系統(tǒng)中的第一個(gè)消化器，其主要功能是暫時(shí)貯存飼料和微生物發(fā)酵，是反芻動(dòng)物對(duì)食物進(jìn)行消化的主要部位。瘤胃約占了反芻動(dòng)物9%-13%的身體體積，是反芻動(dòng)物最重要的消化器官，而瘤胃的消化能力對(duì)整個(gè)消化系統(tǒng)的貢獻(xiàn)高達(dá)64%-71%。大部分復(fù)雜的消化過(guò)程通常都在瘤胃內(nèi)進(jìn)行。瘤胃內(nèi)的消化酶都是由生活在其中的微生物分泌的。當(dāng)食物進(jìn)入瘤胃后，大量的瘤胃微生物立馬附著在食物表面，與此同時(shí)微生物不斷分泌纖維素酶、半纖維素酶以及β-糖苷酶等能夠水解木質(zhì)纖維素的消化酶。這些酶能夠?qū)⑹澄镏械睦w維素、半纖維素和果膠等多糖類物質(zhì)降解成單糖，并逐漸分解生成揮發(fā)性脂肪酸和CO2等，其中揮發(fā)性脂肪酸能夠?yàn)榉雌c動(dòng)物提供60%-70%的能量來(lái)源。瘤胃微生物能夠高效消化木質(zhì)纖維素，經(jīng)充分消化后，大

1緒論21酵液相與發(fā)酵固相對(duì)玉米秸稈的發(fā)酵效果；此外，對(duì)發(fā)酵液相與發(fā)酵固相接種厭氧發(fā)酵后樣品中瘤胃微生物群落的多樣性變化進(jìn)行了研究。1.6.3技術(shù)路線圖本論文的技術(shù)路線如圖1.3所示。圖1.3技術(shù)路線圖Fig.1.3Technicalroutesforthisstudy

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]農(nóng)作物秸稈作為反芻動(dòng)物飼草資源利用進(jìn)展[J]. 吳燕妮,田和平.  畜禽業(yè). 2018(08)
[2]中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源量及其“五料化”利用現(xiàn)狀[J]. 王紅梅,屠焰,張乃鋒,司丙文,馬濤,薩茹拉,那亞,刁其玉.  科技導(dǎo)報(bào). 2017(21)
[3]我國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀及焚燒碳排放估算[J]. 石祖梁,賈濤,王亞靜,王久臣,孫仁華,王飛,李想,畢于運(yùn).  中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃. 2017(09)
[4]南安市秸稈綜合利用現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J]. 陳飛燕.  福建農(nóng)業(yè)科技. 2017(06)
[5]食用菌菌糠綜合利用研究進(jìn)展[J]. 彭濤,余水靜,程素.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(09)
[6]近紅外光譜技術(shù)檢測(cè)植物木質(zhì)素纖維素研究進(jìn)展[J]. 杜娟,安東,夏田,黃艷華,李洪超,張?zhí)N薇.  光譜學(xué)與光譜分析. 2013(12)
[7]食用菌加工產(chǎn)業(yè)研究現(xiàn)狀與前景[J]. 陳杰,徐沖.  微生物學(xué)雜志. 2013(03)
[8]動(dòng)物消化機(jī)制用于木質(zhì)纖維素的厭氧消化[J]. 吳昊,張盼月,郭建斌,吳永杰.  環(huán)境科學(xué). 2013(02)
[9]平菇菌糠飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與安全性評(píng)估分析[J]. 宮福臣,張東雷,張玉鐸,韓梅琳,孫曉紅,李杰.  中國(guó)畜牧獸醫(yī). 2012(11)
[10]農(nóng)作物秸稈紅外指紋圖譜雙指標(biāo)序列分析[J]. 孟凡會(huì),吳霞.  分析科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)

博士論文
[1]飼糧中添加燕麥干草對(duì)綿羊生產(chǎn)性能、消化代謝及瘤胃微生物區(qū)系的影響[D]. 張畢陽(yáng).甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]稻草瘤胃液預(yù)處理—甲烷和乙醇一體化轉(zhuǎn)化研究[D]. 張海波.湖南大學(xué) 2017
[3]林業(yè)廢棄物預(yù)處理提高酶解產(chǎn)糖及產(chǎn)沼氣的研究[D]. 金曙光.北京林業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]食用菌多糖對(duì)人工瘤胃發(fā)酵及甲烷產(chǎn)量的影響[D]. 潘雙子.福建農(nóng)林大學(xué) 2019
[2]纖維素酶添加對(duì)玉米秸稈厭氧消化產(chǎn)甲烷的影響[D]. 吳丹.北京林業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3459000