厭氧微生物
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發布日期：2023-03-10
厭氧微生物涉及面廣。現就厭氧微生物的分類及其在生物系統發育中的地位以及厭氧微生物的重要類群研究的新進展，以幾種重要厭氧細菌為例，簡要地介紹如下。
(1)發酵性細菌
發酵性細菌(產酸細菌)的主要功能如下。a.水解，即在胞外酶的作用下，將不溶性機物水解成可溶性有機物 ;b.酸化，即將可溶性大分子有機物轉化為脂肪酸、醇類等小分子有機物。
這類細菌分屬梭菌屬、擬桿菌屬、丁酸弧菌屬、雙歧桿菌屬等，其中大多數是厭氧菌，但也有大量是兼性厭氧菌。一般來說，水解過程比較緩慢，并會受到多種因素影響(如 pH值、水力停留時間、有機物種類等 )，有時會成為厭氧反應的限速步驟;但產酸反應的速率一般是比較快的。如果按功能來分類，則可將發酵性細菌分為纖維素分解菌、半纖維素分解菌、淀粉分解菌、蛋白質分解菌、脂肪分解菌等。
(2)產氫產乙酸細菌
產氫產乙酸細菌的主要功能是將各種高級脂肪酸和醇類氧化分解為乙酸和氫氣。涉及的主要反應如下。
乙醇:CHCH2OH+H2O一>CHCOOH+2H2
丙酸:CHCH2COOH+2H?O一>CHCOOH+3Hz+CO2
丁酸:CH3CH2CH2COOH+2H?O>2CHCOOH+2H2
只有在乙酸濃度和氫分壓都很低的情況下上述反應才能順利進行。主要的產氫產乙酸細菌分屬為互營單胞菌屬、互營桿菌屬、梭菌屬、暗桿菌屬等。多數是嚴格厭氧或兼性厭氧菌。
(3)產甲烷細菌
對產甲烷細菌的研究在很長時間內并沒有較大的進展。直到 20 世紀 60 年代，Hungate
開創了嚴格厭氧微生物培養技術，隨后產甲烷菌的研究才得以廣泛開展。許多研究結果表明 :產甲烷菌在分類上屬于古細菌(Archaebacteria)，它們與真細菌的一般特性不同的是細胞壁中沒有肽聚糖，細胞中也不含有細胞色素
C，而含有其他真細菌所沒有的酶系統。產甲烷菌的主要功能是將產氫產乙酸菌的產物 --乙酸和氫轉化為甲烷和二氧化碳，使厭氧消化過程得以順利進行。產甲烷菌一般可以分為兩大類，即乙酸營養型產甲烷菌和氫氣營養型產甲烷菌。一般來說，自然界中乙酸營養型產甲烷菌的種類較少，主要有產甲烷八疊球菌
(Methanosarcina)和產甲烷絲狀菌 (Methanothrix)兩大類。但在厭氧反應器中，這兩種細菌的數量一般較多，而且有70%
左右的甲烷是來自乙酸的氧化分解。
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