我國畜禽糞便和秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄資源的年產(chǎn)生量近50億噸，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有機(jī)肥料投入品的重要原料。然而，原料中難被生物分解的木質(zhì)纖維素含量普遍較高，導(dǎo)致有機(jī)物轉(zhuǎn)化效率低、產(chǎn)物腐殖質(zhì)品質(zhì)差、肥效及安全性不高等問題，嚴(yán)重制約了這類農(nóng)業(yè)廢棄資源的無害化處理與肥料化利用。
基于此，產(chǎn)地投入品污染減控團(tuán)隊(duì)積極開展生物強(qiáng)化腐殖化技術(shù)研發(fā)，揭示了奶牛糞好氧處理過程中參與木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化及腐殖質(zhì)形成的關(guān)鍵微生物類群，闡明了其關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子。研究發(fā)現(xiàn)，嗜熱菌優(yōu)勢屬Thermobifida、Planifilum、Truepera和Thermomonospora在木質(zhì)纖維素等難降解有機(jī)物的轉(zhuǎn)化中發(fā)揮主導(dǎo)作用。高溫處理后，纖維素和木質(zhì)素的生物降解速率分別提高52%-99%和168%-363%，腐殖質(zhì)含量和腐殖化指數(shù)分別提高14%和38%。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步從高溫發(fā)酵體系中分離獲得優(yōu)勢嗜熱菌Malbranchea cinnamomea N12，結(jié)合底物降解、酶活檢測、水解性能試驗(yàn)和酶系解析等方法，系統(tǒng)解析了其木質(zhì)纖維素降解特性和酶學(xué)機(jī)理。
研究為農(nóng)業(yè)廢棄資源高效降解復(fù)合微生物菌劑的研發(fā)提供了支撐，對(duì)優(yōu)質(zhì)安全投入品生產(chǎn)、產(chǎn)地污染源減控和質(zhì)量提升具有重要意義。研究成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Bioresource Technology（IF 7.539，一區(qū)）和Microbial Cell Factories（IF 4.187，二區(qū)），論文第一作者為朱寧副研究員，通訊作者為靳紅梅研究員。該研究得到國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目和江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目的支持。
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