黄孢原毛平革菌对煤炭的研究

1.煤炭生物降解转化实验安排
 

实验研究采用煤样粒度为-0．2mm的硝酸处理义马褐煤、义马褐煤、淮南潘二矿次烟煤。
 

取若干个250mL的锥形瓶，分别加入培养5d的黄孢原毛平革菌胞外酶液100mL(制取真菌胞外酶液的原菌培养液按1OOml。培养后制取，在进行生物降解煤炭实验时，不足部分补黄孢原毛平革菌培养液至100min)，加入消毒灭菌后的煤样后置入恒温振荡培养箱中，于28℃、120r／min下恒温振荡培养10天，过滤，离心。离心的上清液加NaOH溶液使其出现沉淀，过滤，得到煤微生物降解转化水溶性碱沉淀物，干燥，备用。
 

煤炭微生物降解率的测试方法按2．2．2中方法一执行。
 

煤炭生物降解转化实验开始时测定培养液的pH值，培养10d后，同样对每一个生物降解实验再进行一次pH值测定。
 

2.菌胞外酶液的制备
 

黄孢原毛平革菌的胞外酶液的制备采用的方法是：首先对培养5天后的培养液用细纱布过滤，去掉菌丝体，再用滤纸过滤得到过滤液，然后再使用0．22um的针式菌过滤器过滤，即为菌胞外酶培养液。
 

3.试验流程图
 

黄孢原毛平革菌的胞外酶液降解煤炭的试验按照图7—10所示流程进行。
 

             
 

4.试验结果与讨论
 

黄孢原毛平革菌的胞外酶液对义马褐煤和硝酸处理义马褐煤的试验结果如表7—2和图7—11、图7—12所示。
 

黄孢原毛平革菌的胞外酶液对淮南潘二矿次烟煤的试验结果如表7—3、图7—13和图7—14所示。
 

            

            

            

            

            
 

分析以上实验，观察表7—2、7—3和图7一12、图7一14发现，这些数据之间有一共同的特点：黄孢原毛平革菌和黄孢原毛平革菌的胞外酶液对煤炭的生物降解转化，无论是义马褐煤、硝酸处理义马褐煤，还是淮南潘二矿次烟煤，其生物降解转化率变化不大，都小于5％误差以内；同时，实验前后培养基pH值变化大，pH值下降较多。其原因分析如下：
 

实验过程中煤样失重主要有如下几个方面。第一是黄孢原毛平草菌胞外酶对煤的降解作用，使煤样降解转化为水溶性的物质而失重；第二是经过长期浸泡水化溶解而损失，煤并没有发生降解(当然，溶解是降解的前提)；第三是试验误差和清洗过程中的损失。第二方面损失量并不大，第三方面损失量可由空白试验来确定其大小。煤样的转化主要是由于第一个方面原因造成的，即黄孢原毛平革菌胞外酶对煤的攻击作用，使之降解转化为水溶性的物质而失重，实验说明了黄孢原毛平革菌胞外酶对煤样有很强的生物降解转化作用。

黄孢原毛平革菌分泌到胞外的木质素降解酶包括木质素过氧化合物酶、锰过氧化台物酶、漆酶等，对煤样中大分子芳香结构基团进行攻击，使煤样中芳香结构中大分子物质的支链、侧链断裂，变成较小的小分子物质而溶解于水中，使得煤残渣的重量损失较大，从而说明了黄孢原毛平革菌对煤炭的生物降解转化机理是生物酶作用的结果。
 

从试验中的pH值变化来看，实验前后培养基pH值变化大，pH值下降较多。这只能说明煤样是在酶的作用下发生了生物降解转化作用，煤芳香结构的大分子物质在酶的作用下，有部分生成了羧基类、酸羟基、醇基类等混合物，它们都显示出弱酸性，使得培养基的pH降低。试验中的pH值变化同样说明了黄孢原毛平革菌对煤炭的生物降解转化机理是生物酶作用的结果。


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