活动签到表.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流活动签到表.精品文档.北京化工大学研究生会活动签到表活动名称：活动时间： 活动地点：姓名部门学号参加活动时间工作职责备注本站讯（通讯员 韩洪刚）为提高学生党员党性修养，加强对学生党员的先进性教育，近日，职教学院学生第二党支部开展了以“学习党员模范精神，争做优秀学生党员”为主题的创先争优教育活动。 活动中，二支部党员们首先观看并学习了安徽省凤阳县小岗村党支部书记沈浩同志干事创业、勤奋务实、勇于创新、无私奉献的先进事迹：随后，大家又学习了公安民警周鑫同志为保护人民群众生命安全与歹徒殊死搏斗、英勇顽强，不怕牺牲的事迹。“第一书记”沈浩和勇斗歹徒的周

2、鑫烈士的先进事迹深深感染了在场的每一位党员。短片观看结束后，二支部党员们就如何学习先进人物的模范精神，做好一名学生党员展开了讨论。 学生党员们纷纷表示，作为一名大学生，要以沈浩同志为榜样，到祖国和人民最需要的地方去建功立业；要以周鑫同志为榜样，学习他恪尽职守、无私奉献、心系群众、乐于助人的精神；作为一名学生党员，更要学习他们优秀的政治品格和道德情操，争做一名优秀共产党员，将他们的精神融入到日常的学习、生活和工作中去，在广大同学中发挥好模范带头作用。 1.5沼气发酵微生物研究方法进展厌氧沼气发酵体系是一个复杂动态的生态系统，微生物群落结构决定其发挥的生态功能，采用传统的分离培养检测方法分析沼气发

3、酵微生物不但相当繁琐，而且分析检测到的微生物种类往往不够全面。近年来，随着分子生物学、基因工程学和生物信息学等新兴学科的发展，有效地克服了传统的分析检测方法中的许多缺点，提高了分析检测的准确性和全面性。将这些新兴的技术应用到厌氧发酵这个复杂的生态系统中为沼气发酵微生物多样性研究开拓了新的思路。随着分子生物学技术的不断发展，这一新兴的技术被越来越多的研究者应用到产甲烷菌的动态分布与多样性研究中90,91。1.5.1克隆文库法克隆文库方法是运用的比较普遍的技术，它能通过PCR扩增的方法，扩增整个基因组总的DNA基础上获得每个类群微生物的16S rDNA的克隆子，再通过测序分析方法得到每个序列的信息

4、，在数据库中进行比对，确定其系统分类地位。因而，整个文库测序比对得到的结果就可以反应出复杂体系的微生物组成多样性，在分析的克隆子数目足够多的情况下，该方法可以比较全面的反应种群组成的多样性情况。2005年Nercessian等克隆并研究了深海热泉样本中产甲烷古菌的甲基辅酶M还原酶亚基A（mcrA）功能基因的多样性92；2007年刘芳等采用末端限制性片段长度多态性分析（T-RFLP）技术和16S rDNA克隆文库的方法，分析了黄河三角洲滨海湿地土壤不同深度细菌和古菌的群落结构93。但克隆文库这个分析方法，只适合于对某一固定的微生物类群进行分析检测，如果得到的克隆子数目足够多，通过该方法就能很好的

5、了解到整个体系的组成。但是该方法比较耗时耗力，花费的成本较高，不适合对动态的微生物群落变化进行研究。1.5.2变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel elcetrophoresis，DGGE）技术创立于1983年是以DNA指纹图谱为基础，将DNA分子在不同的变性剂浓度范围内电泳，利用他们在不同变性剂梯度内迁移率不同的特性，达到分离目的94。1993年，Muyzer等把这一技术首次应用于海洋、土壤及污水处理等微生物的遗传多样性研究95-98。该技术能够快速、准确地分析出一个复杂微生物群落结构的演替规律、微生物种群动态情况。但是，DGGE技

6、术无法将序列有差异的片断完全分开，对于微生物菌群的数量和在基因表达水平上的信息也不能具体给出分析，它只能反映群落当中的优势菌群。因此，将DGGE技术与其它分子生物学技术结合后，可以进一步发挥DGGE技术的效能。所以，在应用DGGE技术时应尽量注意和其他技术相结合99。2004年Holben等将DGGE与GC分流的变性梯度凝胶电泳结合，研究了在一个微生物群落中占相对少数的微生物种群的多样性101；2006年，Burr等将DGGE技术与16S rDNA克隆文库技术相结合，对以腐殖质为底物生长的生物膜上的微生物群落以及从水池过滤得到的浮游微生物群落进行了研究102。因此，根据不同的研究样品和所要研究

7、的目的，利用DGGE与相应技术的结合使用，将能得到更准确、更快速的研究结果。1.5.3末端限制片段长度多态性分析技术限制性片段长度多态性分析是在比较基因组学的研究分析基础上，选取一段具有系统进化标志性的基因利用通用引物进行PCR扩增，然后用限制性内切酶进行酶切分析，对于不同类群的微生物其酶切片段的数量和大小都不同，于是经过电泳分析就可以呈现一定的图谱多态性，进而显示出微生物的多态性。末端限制片段长度多态（terminal restriction fragment length polymorphism，T-RFLP）是在限制片段长度多态分析基础上在一个引物的5端用荧光物质进行标记。对扩增产物用

8、特意的限制性酶切、电泳，这样就会产生带有荧光标记的不同长度的目标片段，利用DNA自动测序仪检测就可以分析得到微生物的结构和组成。2000年，Hiraishietal利用T-RFLP的方法来研究活性污泥中微生物菌群结构及因环境改变而引起的菌群变化103；2003年，Lueders等进行了不同模板情况下PCR扩增的倾向性，及其对产甲烷古菌群落T-RFLP指纹图谱的影响等104。利用此方法不但可以节省时间、准确度较高，同时还可以更全面精确的分析微生物的多样性。2沼气发酵微生物研究进展沼气发酵这一厌氧生物降解过程主要是沼气发酵微生物间通过一定的相互代谢作用来完成的，这些发酵微生物主要是由多种不产甲烷的

9、细菌和产甲烷的古菌菌群组成。在沼气发酵过程中，根据微生物的生理代谢水平或它们在发酵过程中所起到的不同作用类型，将沼气发酵过程一般分为酸化阶段和甲烷生成阶段。酸化阶段起作用的微生物类群称为不产甲烷菌；在甲烷生成阶段中起主要作用的菌群称为产甲烷菌。2.1沼气厌氧发酵中不产甲烷菌的研究不产甲烷菌在沼气发酵过程中主要是一些水解类、酸化类的细菌，它们的主要作用是降解有机物中的大分子物质为甲烷菌的生长繁殖提供前体物质，同时创造适合甲烷菌生长的厌氧发酵条件。不产甲烷菌的种类繁多，根据不同的呼吸方式和基质利用类型一般可以把发酵微生物分为：好氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌以及纤维分解菌、脂肪分解菌、半纤维分解菌和产氢

10、产乙酸菌等。1986年，廖连华从厌氧发酵的污水处理厂污泥中分离出一株中温纤维素分解菌和纤维二糖梭菌75；1987年，刘聿太等进行了产氢产乙酸菌与产甲烷菌互养培养物的分离76；1990年赵宇华、钱泽澎研究了能降解20个碳硬脂酸的产氢产乙酸菌77；2008年李建政等通过丙酸和丁酸混合培养基，从厌氧活性污泥中筛选到一株双歧杆菌属（Bifidobacterim）的产氢产乙酸菌AX378；同年李涛等利用16S rDNA扩增的方法对南海南部陆坡表层沉积物细菌多样性进行了发育分析得出，在该区域内细菌序列以变形杆菌（Proteobacteria）居多79；2009年李亚冰对兼性厌氧纤维素酶产生菌进行筛选，结果

11、从牛瘤胃中筛选出一株CR-14纤维单胞菌，该菌株具有很强的分解纤维素物质能力80。2.2沼气厌氧发酵中产甲烷菌的研究产甲烷菌是沼气发酵主要的功能微生物，产甲烷菌在自然界广泛分布，在与氧气隔绝的条件下都有产甲烷菌的存在，如深层土壤、湖泊、沼泽、反刍动物的肠胃道、畜禽粪便、城乡垃圾堆，甚至在植物体内都有产甲烷菌存在81。产甲烷菌的种类繁多，根据不同形态特征可分为：甲烷杆菌、甲烷球菌属、甲烷八叠球菌属、甲烷螺菌属等。甲烷菌含有辅酶M、辅酶F420、F430和运动甲烷杆菌因子等，这些因子在其它原核和真核生物中都是不存在的，是甲烷菌特有的辅酶因子82。由于产甲烷菌的分离、培养和保存都有较大的困难。所以获

12、得的产甲烷菌的纯种不多。但随着厌氧发酵技术的发展，我们对产甲烷菌的生活习性有了更深入的了解，1868年LoulS Pasteul的学生Bechamp第一个指出甲烷形成是一种微生物学的过程之后，1899年俄国的微生物学家B.L.Omeliansku开始研究产甲烷菌，并将厌氧分解纤维素的微生物分为两类：一类是产氢的细菌，一类是产甲烷细菌。到1901年Sohugen就对产甲烷菌的特征及对物质转化作用作了详细的研究。1936年Baker对奥氏甲烷菌又作了分纯研究。随后，1950年Hungate第一次创造了无氧分离技术开始，甲烷菌的研究得到了迅速的发展。2000年，孙征等培养得到了一株弯曲甲烷杆菌Px1

13、83；2003年，Simankova等从冷陆地分离培养到5株产甲烷古菌84；2005年，Ma等从厌氧消化器中分离到一种新的甲烷杆菌85；2006年，Kendall分离得到了一株甲烷球菌属等86。2.3沼气厌氧发酵中产甲烷菌与不产甲烷菌间的相互作用关系研究沼气发酵系统中的微生物类群，主要是不产甲烷菌群和产甲烷菌群。整个厌氧消化处理过程就是产甲烷菌群和不产甲烷菌群相互依赖，相互制约的动态平衡过程，在整个过程中它们相互为对方创造维持生命活动适宜的环境条件。它们之间的相互关系主要表现在下列几个方面87：第一，不产甲烷菌为产甲烷菌提供生长所需要的基质营养物质：厌氧消化处理的原料几乎都是不溶性的有机大分子

14、物质，只有通过不产甲烷菌中的水解性细菌、发酵性细菌的水解发酵作用，才能把大分子难溶物质转化为小分子物质，这些小分子物质不断被产氢产乙酸菌等利用，形成各种产甲烷菌可以利用的小分子酸类，最终产生甲烷。第二，不产甲烷菌为产甲烷菌的生长繁殖创造适宜的厌氧环境：由于产甲烷菌一般是严格的厌氧菌群，正常生长的氧化还原电位在-320 mV以下，在-160 mV条件下生长极为缓慢，遇到氧气后生长受到抑制或不能生长，甚至死亡88。不产甲烷菌利用体系中的氧气降解大分子有机物，使发酵体系中的氧化还原电位不断下降，为产甲烷菌的生长创造了厌氧的环境利于产甲烷菌的大量生长。第三，不产甲烷菌的存在可以为产甲烷菌清除有毒物质：

15、厌氧发酵处理的废气物除了来自农业固体废弃物外还有许多原料是来自工业的固体、液体废弃物，其中含有许多的酚类、苯类、重金属类有毒性的物质，这些物质的存在对产甲烷菌生长是不利的，不产甲烷菌中有一些具有降解酚类、苯类、重金属类的微生物类群，这些微生物类群能够利用这些重金属物质产能，例如厌氧氨氧化细菌，他们利用这些有毒物质产能为产甲烷菌的生长解除了毒害作用。第四，产甲烷菌可以为不产甲烷细菌解除生化反应过程中的反馈抑制作用，共同维持环境中适宜的酸碱度：不产甲烷细菌利用大分子的有机物分解产生大量的酸类，致使整个发酵体系中pH下降，酸的积累抑制了产酸细菌继续产酸。而产甲烷菌能有效的利用这些酸类、合成甲烷，使体系中的酸类得到减少，因此解除了不产甲烷细菌的反馈抑制作用，使不产甲烷菌能够继续正常生活。同时由于不产甲烷菌中一种氨化细菌的存在能迅速分解蛋白质产生氨，中和部分酸，从而稳定厌氧发酵生态环境的pH。沼气发酵体系是一个复杂的生态系统，微生物多样性结构决定了其发挥的功能。工程和工艺改进的最终目标都是提供给微生物适宜生长的发酵条件，使其充分发挥生态功能，从而能够高效降解和转化大分子有机物。因此，应用新的技术方法准确地把握沼气发酵体系中微生物群落结构与功能，创造适宜的微生物发酵条件是实现沼气发酵高效运行关键。UASB（上流式厌氧污泥床）