水解發(fā)酵細菌（上）

要將復雜的大分子有機污染物，如碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)等降解的第一步是要將它們水解為能夠被微生物利用的小分子單體，因此在厭氧處理系統中必須存在能夠產(chǎn)生水解酶的微生物群。如果有機污染物主要以大分子的形式存在，水解作用往往是整個(gè)消化過(guò)程的速率限制步驟，也是影響污染物降解效果的關(guān)鍵。

碳水化合物的代表是淀粉和纖維素。淀粉的水解比較容易，許多厭氧細菌都能夠分泌淀粉酶，如：丁酸羧菌（Clostridium bifermentus）、乳桿菌（Lactobacillus）、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等，它們都能產(chǎn)生水解α-1,4和α-1,6-糖苷鍵的淀粉酶，因此能將淀粉、糖原及其他多糖降解成單糖，以便于這些細菌本身及其他微生物利用。在厭氧消化液中，產(chǎn)淀粉酶的細菌濃度約為4×10⁴個(gè)/ml。

纖維素的水解要比淀粉困難得多。纖維素是由葡萄糖經(jīng)β-1,4糖苷鍵連接而成的大分子，纖維素的水解是外切纖維素酶、內切纖維素酶和β-葡萄糖苷酶共同作用的結果。在厭氧消化液中，纖維分解菌的濃度約為4×10⁵個(gè)/ml。有人在處理豬糞的消化液中分離得到了11種中溫纖維素分解菌，除一種外，其余都是革蘭陰性菌。熱纖梭菌（Clostridium thermocellum）是一種高溫菌，能夠將纖維素直接轉化為乙醇和乙酸。半纖維素酶在厭氧消化的初期起著(zhù)重要作用。同樣，在處理豬糞的消化液中分離得到了4種產(chǎn)半纖維素酶的菌種，其中一種經(jīng)鑒定為瘤胃擬桿菌（Bacteroides ruminicola）。

在厭氧消化器中，脂肪的水解尚未得到普遍證實(shí)，其原因可能是在細菌的混合培養時(shí)脂肪酶的活力會(huì )受到蛋白酶的抑制，但也有實(shí)驗證明乳品加工工業(yè)廢物中的脂肪可以被脂肪酶水解為脂肪酸和甘油。許多微生物產(chǎn)生的脂肪酶只能作用于甘油酯的1和3位的酯鍵，只有少數作用于甘油酯的所有3個(gè)酯鍵。消化液中分解脂肪菌的濃度約為10⁴~10⁵個(gè)/ml，主要是梭菌和微球菌。

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