Технология ферментации

Абстрактный

Ферментация целлюлозы смешанной микробной культурой рубца с метаногенезом и без него

Биргитте Киэр Аринг, Нандита Мурали и Кирти Шринивас

Рубцовая ферментация хорошо изучена и включает целлюлолитические микроорганизмы для гидролиза целлюлозы до мономеров, ацидогенные микробы, включая целлюлолитические микроорганизмы для преобразования мономеров в летучие жирные кислоты (ЛЖК), водород и углекислый газ, и метаногены для преобразования уксусной кислоты, водорода и углекислого газа в метан. Примечательно, что выработка метана у жвачных животных приводит к потере энергии для животного, а выделяемый метан вносит значительный вклад в парниковые газы в атмосфере. Настоящее исследование фокусируется на селективном ингибировании метаногенов с использованием 2-бромэтансульфоната (БЭС) и его влиянии на рубцовую ферментацию в анаэробной модельной системе биореактора рубца. Было обнаружено, что БЭС ингибирует выработку метана (99,7%), а добавление БЭС снижает общую производительность ЛЖК с 3 г/л/день до 1,3 г/л/день. Наше исследование также показало, что добавление BES не только подавляло метаногены, но и оказывало влияние на неметаногенные бактерии, что привело к снижению производительности уксусной кислоты с 1,8 г/л/день в реакторе без BES до 0,8 г/л/день в реакторе с добавлением BES. Анализ эндоглюканазы показал, что добавление BES дополнительно подавляет целлюлолитические микробы, что приводит к снижению концентрации эндоглюканазы в реакторе с добавлением BES. Заметное увеличение парциального давления водорода было отмечено в реакторе с BES (с 1,7% до 29,8%).