薛林貴, 楊蕊琪, 馬高高, 李國強(qiáng), 李文偉, 莫天錄

1. 蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院, 甘肅省極端環(huán)境微生物資源與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 蘭州 730070 2. 甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院, 蘭州 730030

秸稈的生物降解機(jī)理及其功能微生物菌群研究進(jìn)展

薛林貴1,*, 楊蕊琪1, 馬高高2, 李國強(qiáng)1, 李文偉1, 莫天錄1

1. 蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院, 甘肅省極端環(huán)境微生物資源與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 蘭州 730070 2. 甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院, 蘭州 730030

秸稈對人類社會發(fā)展具有極其重要的作用, 特別是在當(dāng)今能源緊缺的背景下, 尋找新型可再生能源顯得尤為重要。通過對秸稈生物降解機(jī)制的簡單介紹, 以及對秸稈降解原理及微生物菌群研究狀況的詳細(xì)闡述, 為今后秸稈的高效降解及工業(yè)化大規(guī)模降解的研究和利用提供理論基礎(chǔ)。

秸稈; 生物降解; 功能菌群; 研究進(jìn)展

1 前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來, 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及日益突出的能源和環(huán)境問題, 使人類深刻認(rèn)識到現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)已不能適應(yīng)整個(gè)社會的可持續(xù)發(fā)展, 于是人們將目光轉(zhuǎn)向再生資源, 而生物能源的開發(fā)和利用便開始被全世界重視[1–2]。生物資源主要包括農(nóng)作物秸稈和林業(yè)廢棄物。我國有豐富的農(nóng)林生物資源, 僅農(nóng)作物秸稈就占世界秸稈產(chǎn)量的30%[3–4]。然而農(nóng)作物秸稈等殘留物中只有約 27.5%被利用, 其余大部分則以堆積、丟棄以及焚燒的方式傾入環(huán)境中(圖1), 對環(huán)境造成大量污染。若能有效利用秸稈,不僅能緩解能源危機(jī), 同時(shí)可避免環(huán)境污染[5–6]。對于秸稈降解, 微生物群落起著至關(guān)重要的作用, 微生物自身產(chǎn)生酶通過發(fā)酵與降解環(huán)境相互作用形成具有特定功能的菌群, 利用各自的功能及特性實(shí)現(xiàn)降解, 且其種類、數(shù)量、分布及其消長變化對降解具有重要的影響[7]。因此, 對秸稈降解中功能微生物菌群及其演替規(guī)律的研究顯得尤為必要。本文擬就秸稈生物降解機(jī)理及功能微生物群落在秸稈降解研究方面進(jìn)行綜述, 為今后該領(lǐng)域研究發(fā)展提供借鑒。

圖1 中國農(nóng)作物殘留物利用情況[6]Fig. 1 Utilization of agricultural crop residues in China

2 秸稈的基本組成及降解機(jī)理研究

2.1 秸稈的主要組成成分

秸稈, 主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三種高分子聚合物組成(表1)。纖維素由成千上萬個(gè)葡萄糖殘基通過β–1, 4–糖苷鍵鏈接而成的復(fù)雜多糖, 它與蛋白質(zhì)、木質(zhì)素、半纖維素以及礦物元素等物質(zhì)緊密結(jié)合而難以水解; 半纖維素是一種雜多糖, 其成分有戊糖(D–木糖和 L–阿拉伯糖)、六碳糖(D–葡萄糖, D–甘露糖, D–半乳糖)、糖醛酸以及各種O–甲基糖; 木質(zhì)素是由苯基丙烷()結(jié)構(gòu)單元通過C–C鍵連接而成的芳香族高分子聚合物, 因含大量苯環(huán)結(jié)構(gòu)而難以水解(圖2)[8–9]。

2.2 秸稈的降解機(jī)理

秸稈在降解時(shí)需要預(yù)處理: 破壞木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu), 除去木質(zhì)素, 將纖維素、半纖維素暴露以利于水

表1 幾種農(nóng)作物秸稈的各成分含量[10]Tab. 1 The component contents of several kind of agricultural residues

圖2 纖維素、半纖維素和木質(zhì)素在細(xì)胞壁中的結(jié)構(gòu)圖[8]Fig. 2 Structure of cellulose, hemicellulose and lignin in the cell wall

解。國內(nèi)外學(xué)者對此過程進(jìn)行了許多物理及化學(xué)方面的研究, 但都存在較大的缺陷, 而利用生物法同樣可達(dá)到降解的效果, 其成本低、安全環(huán)保、易操作等優(yōu)點(diǎn)成為目前研究的熱點(diǎn)[11–12]。

2.2.1 木質(zhì)素的降解機(jī)理

降解木質(zhì)素的主要功能酶有: 木質(zhì)素過氧化物酶(lignin peroxidase)、錳過氧化物酶(mnlignin peroxidase)和漆酶(laccase)。因不同菌種分泌的酶有所不同, 故對木質(zhì)素的降解需要多種菌株相互作用。目前對木質(zhì)素的降解研究都是以白腐真菌為主要對象, 其中黃孢原毛平革菌(Phanerochete chrysosporium)已成為研究的模式菌株, 降解機(jī)理: 以功能酶為主, 催化木質(zhì)素產(chǎn)生化學(xué)不穩(wěn)定的自由活性中間體, 再發(fā)生一系列自發(fā)降解反應(yīng), 最終形成小分子物質(zhì)[13]。其中木質(zhì)素過氧化物酶(LiP)能夠氧化非酚型化合物,使苯丙基結(jié)構(gòu)中的Cα–Cβ鍵斷裂及芳香環(huán)的打開(圖3)。錳過氧化物酶(MnP)與LiP一樣, 可預(yù)先催化木質(zhì)素以促進(jìn)氧化能力更強(qiáng)的LiP作用。漆酶(laccase)屬于多酚氧化酶, 可使木質(zhì)素中的苯酚結(jié)構(gòu)單元失去電子被氧化, 產(chǎn)生含苯氧基的自由活性基團(tuán), 從而使芳香基及Cα–Cβ鍵裂解。研究發(fā)現(xiàn)真菌laccase酶對木質(zhì)素既有解聚作用又有聚合作用, 故需要與MnP酶及LiP酶同時(shí)作用, 才能達(dá)到對木質(zhì)素的高效降解[13–15]。

圖3 Cα–Cβ鍵的斷裂及Cα的氧化作用[14]Fig. 3 Cα–Cβcleavage and Cα oxidation in the degradation of lignin

2.2.2 纖維素的降解機(jī)理

關(guān)于纖維素的降解機(jī)理說法很多, 目前被大多數(shù)學(xué)者認(rèn)同的是: 纖維素的降解是由外切葡聚糖纖維二糖水解酶(CBH)、內(nèi)切葡聚糖酶(EG)以及纖維二糖酶(CB)或β–葡萄糖苷酶(BG)三種酶相互作用的結(jié)果。首先 EG對纖維素分子內(nèi)的無定型區(qū)發(fā)動(dòng)攻擊, 隨機(jī)將β–1, 4糖苷鍵水解, 形成CBH所需的游離末端; 然后CBH從多糖鏈的還原端或非還原端切下纖維二糖, 同時(shí)對纖維素分子內(nèi)的結(jié)晶區(qū)、無定型區(qū)及羧甲基纖維素進(jìn)行裂解; 最后由CB或者BG將纖維二糖水解成葡萄糖, 三種酶必須同時(shí)存在才能水解天然纖維素[16]。目前對纖維素的降解機(jī)制仍是亟需研究的熱點(diǎn)問題。

2.2.3 半纖維素的降解機(jī)理

半纖維素是由幾種不同類型單糖(五碳糖和六碳糖)構(gòu)成的雜多糖, 包括木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖等, 其主要結(jié)構(gòu)形式是木聚糖[16],, 故完全水解需要內(nèi)切–β–1, 4–D木聚糖酶、β–木糖苷酶以及幾種輔助酶(α–L–阿拉伯糖苷酶、α–D–葡萄糖醛酸酶、乙酰酯酶、阿魏酸酯酶以及對香豆酸酯酶)等多種酶的協(xié)調(diào)作用, 而許多微生物能夠分泌完整的木聚糖降解酶系統(tǒng)(表2), 如青霉菌(Penicillium)[8]。總之, 不同菌種分泌的酶有所不同, 故對秸稈的高效降解需要多種菌株相互配合作用。

3 秸稈降解中功能微生物菌群的研究

近年來, 秸稈的生物降解研究大大增加, 以緩解能源和資源緊缺問題。自然界中存在多種能夠降解秸稈的需氧和厭氧微生物, 并且微生物種類不同,對秸稈的降解作用也不同[17–20], 這些降解菌通過共生或營養(yǎng)作用, 提高了酶活產(chǎn)量, 促進(jìn)秸稈的降解。

3.1 秸稈降解的微生物菌群

目前已知能降解秸稈的微生物類群有細(xì)菌、放線菌及真菌等, 其中起主導(dǎo)作用的是真菌, 因?yàn)檎婢a(chǎn)生的酶活力比細(xì)菌和放線菌高[21]。在整個(gè)降解過程中, 降解的成分不同微生物的種類也不同。其中就降解木質(zhì)素的微生物而言, 研究最多的是木腐菌屬的白腐菌[22]。Zeng等[23]使用固態(tài)發(fā)酵的方法,研究白腐菌預(yù)處理對小麥秸稈降解效果時(shí)發(fā)現(xiàn), 黃孢原毛平革菌在補(bǔ)充無機(jī)鹽的情況下, 可以顯著提高降解率。除此之外, 細(xì)菌、放線菌也能降解木質(zhì)素, 但相對降解能力較弱(表3)[19]。降解纖維素的微生物以霉菌為主(表4), 包括黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium)以及木霉(Trichoderma)等[18], 因Trichoderma和Aspergillus niger含有完全水解天然纖維素所必須的三種纖維素酶組分故而得到了廣泛的應(yīng)用, 它們也能夠很好的降解半纖維素[22]。

表2 各功能酶的作用機(jī)理[8,16]Tab. 2 The mechanism of the functional enzyme

表3 木質(zhì)素降解菌群Tab. 3 The microbial community for lignolytic degradation

表4 纖維素降解菌群Tab. 4 The microbial community for cellulosic degradation

3.2 影響菌群降解秸稈的環(huán)境因素研究

秸稈降解微生物的生態(tài)分布隨時(shí)間推移及環(huán)境條件的不同而發(fā)生變化, 尤其是細(xì)菌和真菌群落的動(dòng)態(tài)變化最為顯著[26]。同時(shí)人工接種外源微生物對降解菌群也有著不可忽視的影響。

3.2.1 時(shí)間

秸稈降解微生物起初以白腐真菌和無芽孢細(xì)菌為主攻擊秸稈, 使秸稈難降解組分暴露以及一些易水解物質(zhì)被先降解; 后以芽孢細(xì)菌和纖維素分解細(xì)菌為主開始活動(dòng); 后期微生物則以某些真菌、放線菌以及變形菌類群為主[26–27]。沈德龍等[28]采用傳統(tǒng)培養(yǎng)及 PCR–DGGE技術(shù)研究得出在水稻腐解過程中微生物數(shù)量變化先升后降, 細(xì)菌數(shù)量始終占據(jù)優(yōu)勢, 其中參與腐解的微生物多達(dá)30種, 而不同階段真菌菌落的動(dòng)態(tài)變化差異較大。郁紅艷等[29]采用Biolog方法對不同階段細(xì)菌群落的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行研究得出降解初期細(xì)菌菌落豐富、生長快速, 整個(gè)群落結(jié)構(gòu)發(fā)生著劇烈變化, 降解易降解物質(zhì); 到了中后期, 細(xì)菌活性下降, 群落變化趨于穩(wěn)定?？梢娫诮到庵袑δ举|(zhì)纖維素進(jìn)行降解的微生物包括嗜溫細(xì)菌、真菌及放線菌。

3.2.2 溫度

隨著降解過程中溫度的不斷變化, 微生物的優(yōu)勢種群也發(fā)生著變化, 反應(yīng)初期微生物處在溫度不是很高的降解環(huán)境中, 因此嗜溫細(xì)菌和真菌大量繁殖, 這些微生物在降解過程中釋放出代謝熱量, 使得環(huán)境溫度逐漸升高, 從而嗜熱微生物數(shù)量逐漸增多[30]。研究表明，占主導(dǎo)地位的嗜熱菌為青霉菌、曲霉屬和酵母菌, 以及放線菌和一些耐熱的產(chǎn)芽孢細(xì)菌, 降解木質(zhì)素的真菌也在這一階段大量增多30–32]。Khalil等[33]發(fā)現(xiàn)在降解過程中隨著溫度升高,中溫真菌的數(shù)量在逐漸減少, 嗜熱真菌的數(shù)量逐漸增多并達(dá)到峰值, 當(dāng)溫度升到50℃時(shí)真菌開始減少,溫度升到 62℃以上時(shí)真菌徹底消失, 當(dāng)溫度下降時(shí)真菌數(shù)量再次開始增多, 所以降解中溫度的影響不可忽略。

3.2.3 氣候條件

氣候條件的變化對秸稈腐解也有很大影響, 尤其是降雨量, 其降水量的多少致使土壤含水量發(fā)生變化, 從而影響了微生物菌群的活性[34]。王曉玥等[35]利用Biolog方法研究不同氣候條件下小麥和玉米秸稈腐解過程中的微生物群落變化時(shí), 發(fā)現(xiàn)腐解微生物的碳源代謝活性表現(xiàn)出隨氣候變化的規(guī)律, 降雨量的增加與微生物群落呈負(fù)相關(guān)。Dilly等[36]通過梯度凝膠電泳(DGGE)研究細(xì)菌群落變化時(shí)發(fā)現(xiàn)年均溫和降雨量有差異的德國南、北、中部地區(qū)秸稈腐解微生物群落具有不同表現(xiàn)。因此氣候條件對秸稈腐解微生物的影響絕不次于腐解時(shí)間以及溫度對秸稈降解的影響。

3.2.4 人工接種微生物

為了加快秸稈的降解, 國內(nèi)外學(xué)者對秸稈降解中微生物的群落動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了一系列的研究, 表明人工接種外源微生物能夠影響秸稈的降解, 加快秸稈降解速度[37]。然而人工接種外源微生物同時(shí)也會引起不一樣的微生物群落演變, Zhao等[38]將微生物肥料接種到含有濾紙的土壤中發(fā)現(xiàn)濾紙的分解明顯加快同時(shí)不同時(shí)期的細(xì)菌及真菌群落結(jié)構(gòu)組成也受到了影響。Kausar等[39]將黑曲霉和木霉接種到稻草堆肥中發(fā)現(xiàn)稻草的分解明顯加快, 其中在三周的降解過程中C/N比率從29.3減少到19.5。李培培等[40]選用三種促分解菌劑ND、NK 和 NS接種于玉米秸稈還田地中探究促分解菌劑對秸稈的分解效果及對土壤菌群結(jié)構(gòu)的影響發(fā)現(xiàn), 接種菌劑在早期對土壤細(xì)菌和真菌的群落結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大的影響, 且秸稈有效分解的速度也較快, 而隨接種時(shí)間的推進(jìn), 土壤微生物群落的影響不明顯, 促進(jìn)效果也逐漸減弱?？梢娙斯そ臃N外源微生物對土壤土著微生物群落結(jié)構(gòu)的影響只是暫時(shí)和局部的, 不會對原有種群產(chǎn)生負(fù)面影響, 但是在實(shí)踐中也不該盲目接種外源微生物以促進(jìn)降解。

3.2.5 其它因素

其它環(huán)境因素也會或多或少的影響秸稈的腐解,如土壤pH從5.2到4.4的差別下, 分解凋落物的微生物量逐漸變化, 微生物的優(yōu)勢種群也發(fā)生著變化[41]。劉海靜等[42]在研究不同無機(jī)營養(yǎng)元素對秸稈降解菌株降解效果的影響中發(fā)現(xiàn), Ca、Mg、Mn、Fe、Mo等元素能明顯增進(jìn)菌株對秸稈的降解, 可見無機(jī)營養(yǎng)元素的添加促進(jìn)了秸稈微生物的降解。于建光等[43]在研究秸稈腐熟劑的施用效果時(shí)發(fā)現(xiàn), 腐熟劑以不同方法施入土壤后, 土壤的微生物群落組成與活性相應(yīng)地發(fā)生變化, 當(dāng)腐熟劑與尿素配合施用時(shí), 加快了小麥秸稈的腐解速度。所以在研究秸稈降解時(shí)任何影響降解的因素都應(yīng)加以考慮, 在考慮全面的基礎(chǔ)上才能更好地發(fā)揮降解作用。

總之, 整個(gè)降解過程中隨著時(shí)間的推移以及外界環(huán)境的變化, 微生物群落的消長變化在重復(fù)進(jìn)行著, 微生物的種類、數(shù)量、分布及其消長變化等對秸稈降解有著重大的影響。因此在對秸稈降解的微生物研究中, 對群落的變化與秸稈物質(zhì)代謝、能量代謝過程的相關(guān)性應(yīng)著重考慮, 使秸稈的生物降解過程能夠更加明了準(zhǔn)確, 為進(jìn)一步開展將代謝類型不同的微生物進(jìn)行適當(dāng)組合并混合協(xié)同培養(yǎng)的應(yīng)用研究工業(yè)規(guī)模研究奠定理論基礎(chǔ)。

4 秸稈降解微生物菌群的利用研究

目前, 對微生物菌群的研究已經(jīng)廣泛滲入到各個(gè)領(lǐng)域, 包括環(huán)境科學(xué), 生態(tài)學(xué)及環(huán)境工程等, 科研工作者們也開始著手秸稈降解微生物菌群的利用研究。尤其是對秸稈生物質(zhì)能源的研究。

4.1 菌群在秸稈生物質(zhì)能源利用中的應(yīng)用研究

秸稈制造生物燃料的過程主要是微生物將纖維素及半纖維素降解成小分子糖類物質(zhì), 再通過發(fā)酵生成生物燃料。在對秸稈發(fā)酵生成生物燃料的研究中, 以細(xì)菌及酵母的研究較多, 而對菌群降解秸稈生成燃料的研究較少。王曉明等[44]采用釀酒酵母及畢赤酵母混合發(fā)酵膨化秸稈酶解液對乙醇產(chǎn)量進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn), 單用釀酒酵母只能利用葡萄糖, 而混合發(fā)酵可同時(shí)利用葡萄糖和木糖, 葡萄糖的存在使畢赤酵母對木糖的利用產(chǎn)生抑制, 故在混菌發(fā)酵時(shí)葡萄糖的快速利用縮短了對木糖代謝的抑制, 使原料的利用率提高。Sakamoto等[45]以水稻秸稈為原料,構(gòu)建重組了一個(gè)可表達(dá)多種外源酶的釀酒酵母, 使乙醇收益率(每克乙醇/每克水解稻草消耗的總糖)提高為0.41 g·g-1相當(dāng)于82%的理論產(chǎn)量。Wu等[46]構(gòu)建了一個(gè)由纖維素分解菌、產(chǎn)甲烷菌和非纖維素分解菌組成的微生物菌群, 該菌群能穩(wěn)定地保持高效的纖維素分解, 不易退化, 且成功發(fā)酵產(chǎn)生甲烷。

4.2 困難和問題

雖然秸稈降解生成生物燃料被看作未來發(fā)展的方向, 但是就目前的情況來看, 此項(xiàng)技術(shù)并未取得實(shí)質(zhì)性的突破, 許多研究只局限在篩選菌種這一階段, 也有部分企業(yè)將其試圖應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn), 但過高的成本以及低轉(zhuǎn)化率等問題阻礙了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[47]。并且微生物菌群混合使用在秸稈降解生成生物能源的研究欠缺, 菌群間的相互關(guān)系及作用機(jī)理的了解還不夠深入, 尤其是菌群混合發(fā)酵降解秸稈生成燃料過程中, 會產(chǎn)生一系列的抑制化合物如肉桂酸[48]、乙酸[49]等, 會抑制酵母的生長和代謝, 這些因素均影響著生物質(zhì)能源的利用, 故對混合體系中不同菌種間的協(xié)同性及其組合的考慮, 有待于進(jìn)一步研究。

4.3 途徑與措施

針對利用秸稈生成生物燃料成本高的問題, 筆者認(rèn)為今后該領(lǐng)域的研究應(yīng)從生理、代謝、遺傳等角度, 并結(jié)合自然環(huán)境所形成的生物系統(tǒng)對菌間關(guān)系及作用機(jī)制進(jìn)行深入研究, 探究最佳降解條件,并對微生物群落降解過程中各種酶活性變化與酶間關(guān)系進(jìn)行深入研究, 從而使酵母生長和代謝的抑制以及生物燃料產(chǎn)率低的問題得以解決, 使秸稈降解體系達(dá)到最佳生態(tài)水平。同時(shí)也可設(shè)計(jì)新型生物反應(yīng)器或微生物法復(fù)合處理技術(shù), 例如固定化微生物技術(shù), 提高秸稈的降解率以及生物燃料產(chǎn)率, Viola等[50]以麥秸為原料, 設(shè)計(jì)了一種特殊的生物反應(yīng)器,這種反應(yīng)器可以保持不同溫度, 且具有多孔介質(zhì)分離裝置, 達(dá)到溶質(zhì)分散的目的, 利用酶水解及發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行降解秸稈, 最終使乙醇產(chǎn)率提高 20%?？梢娙裟軐⑸锓磻?yīng)器技術(shù)與微生物菌群很好結(jié)合利用, 則有助于生物質(zhì)能源的工業(yè)化生產(chǎn)。

5 展望

隨著現(xiàn)代微生物技術(shù)的發(fā)展, 目前對秸稈降解微生物的分離、鑒定以及微生物功能菌群的變化規(guī)律的研究進(jìn)展迅速, 降解秸稈的潛在菌種資源也在逐年增加, 故在進(jìn)一步全面了解秸稈降解過程中各種微生物的消長和變化規(guī)律基礎(chǔ)上, 將會在今后利用各種分子和基因工程技術(shù), 構(gòu)建出既具有混合培養(yǎng)功能, 能夠分泌全面降解酶系的菌株, 又具有高效分泌能力, 代謝穩(wěn)定且易調(diào)控的工程菌, 實(shí)現(xiàn)秸稈降解多種酶系統(tǒng)的再現(xiàn)和模擬。筆者所在課題組多年來從事微生物降解菌種及菌群方面的研究, 因此也積累了大量有關(guān)降解功能微生物菌群制備、培養(yǎng)及復(fù)合處理技術(shù)方面的研究經(jīng)驗(yàn)。我們今后擬進(jìn)一步開展秸稈的微生物降解菌群及其作用機(jī)制方面的深入研究, 特別對其中的優(yōu)勢菌株進(jìn)行深入研究, 以獲得經(jīng)濟(jì)高效、易于培養(yǎng)和大規(guī)模應(yīng)用的微生物菌群制劑, 從而解決從搖瓶培養(yǎng)到工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的過渡, 以實(shí)現(xiàn)秸稈的現(xiàn)場大規(guī)模微生物降解應(yīng)用。

總之, 對秸稈的生物降解研究應(yīng)跨出傳統(tǒng)階段,利用現(xiàn)代高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)對木質(zhì)纖維素的高效降解, 并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),相信秸稈降解的工業(yè)化將對全世界綠色能源的開發(fā)及利用發(fā)揮巨大的作用。

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Progress in research of straw biodegradation mechanisms and functional microbial flora

XUE Lingui1,*, YANG Ruiqi1, MA Gaogao2, LI Guoqiang1, LI Wenwei1, MO Tianlu1
1. College of Chemical and Biology Engineering, Key Laboratory of Extreme Environmental Microbial Resources and Engineering Gansu Province, Lanzhoujiaotong University, Lanzhou 730070, China 2. Gansu Nonferrous Metal Geological Exploration Bureau, Lanzhou Mineral Prospecting Institution, Lanzhou 730030, China

Straw plays an essential factor for the development of human society. Finding the new renewable energy is an important subject under the background of current scenario of energy shortage. Here we made a brief induction of the relationship between the straw biodegradation mechanism and microbiology diversity and provided the theoretical foundation for the industrial application of biodegradation of straw.

straw; biodegradation; functional microbial flora; research progress

10.14108/j.cnki.1008-8873.2017.03.028

Q939.9

A

1008-8873(2017)03-193-07

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2015-10-03;

2015-12-01

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No: 31260135); 教育部長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(No: IRT0966)

薛林貴(1964—), 男, 博士, 教授, 主要從事微生物生理、微生物工程方面的研究工作

*通信作者:薛林貴, E-mail: xuelg@mail.lzjtu.cn