关键词:
瘤胃微生物
醋糟水解
木质纤维素
资源化利用
摘要:
【目的】研究瘤胃微生物对醋糟水解的促进作用及其机制,为醋糟资源化利用提供技术支持。【方法】以醋糟(VR)和新鲜牛瘤胃液(RF)为材料,在厌氧发酵瓶中开展水解试验。分别设置不加瘤胃液处理(对照,CK)和添加5%,10%,15%,20%(体积分数)RF处理(分别记为VR+5%RF、VR+10%RF、VR+15%RF和VR+20%RF),置于37℃恒温度振荡器中厌氧水解10 d。试验结束后回收醋糟,测定其质量,计算VR降解率;水解0,2,4,6,8,10 d,取上清液,检测水溶性多糖质量浓度;水解第4天抽取水解液,测定木聚糖酶和羧甲基纤维素酶的活性;水解第6天,取样检测微生物群落结构变化;试验结束后测定醋糟中的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)、纤维素、半纤维和木质素含量及其相关官能团的变化,探索瘤胃液对醋糟水解的促进效果。【结果】添加瘤胃液可显著促进VR水解,其中VR+15%RF组的水解效果最优,其VR降解率最高达48.1%,水溶性多糖质量浓度高达(1 036.72±11.73) mg/L,木聚糖酶活性为(98.74±2.73) U,羧甲基纤维素酶活性为(113.42±11.34) U。对水解后VR中的木质纤维素组成及结构分析结果表明,添加瘤胃液处理中NDF、ADF、ADL、纤维素、半纤维素和木质素含量均显著低于CK组,其中以VR+15%RF组最低,其各指标较CK组分别下降了41.28%,25.83%,8.25%,39.07%,70.19%和32.59%,与木质素和纤维素相关的特征官能团减少,特征吸收峰透射率降低。水解体系微生物群落结构分析结果表明,VR+15%RF组拟杆菌、瘤胃球菌以及普雷沃氏菌等菌属的相对丰度较高,分别达11.72%,4.37%和2.32%,在瘤胃微生物促进醋糟水解方面发挥了重要作用。【结论】瘤胃微生物可显著促进醋糟的水解,这种促进作用是多种水解酶和功能微生物协同作用的结果。