I tensioattivi migliorano la permeabilità delle cellule microbiche

2022-05-19 22:38:03

Sono stati effettuati due trattamenti con tensioattivo (APG) e un controllo (CK) senza tensioattivo e ciascun trattamento prevedeva tre ripetizioni. La quantità aggiunta di tensioattivo APG è di 100 mg kg − 1 (impilamento). Durante il processo di impilamento, sono stati raccolti campioni da diverse parti del compost sui livelli 0d, 3D, 5D, 7d, 14d, 21d e 28d del compost. Dopo la completa miscelazione, sono stati misurati il ​​numero di microrganismi e l'attività enzimatica del compost. Il test è stato condotto per 30 giorni (dall'11 agosto al 9 settembre 2008).

La temperatura di compostaggio viene misurata mediante un elettrodo di platino PT-100 al centro del compost, alle 10:00 e alle 17:00. ogni giorno. Il numero di microrganismi è stato determinato mediante il metodo del conteggio delle colonie su piastre [29]. I terreni di coltura utilizzati per il conteggio di batteri, attinomiceti e funghi erano il terreno agar peptone estratto di manzo, il terreno agar rosso Bengala e il terreno Koch n. 1 modificato.

La decomposizione della cellulosa contribuisce alla formazione dell'humus e al rilascio di nutrimento di carbonio. Pertanto, la cellulasi è un'idrolasi cruciale nel compostaggio. Studiando i suoi cambiamenti di attività è possibile comprendere il processo di compostaggio. Si può vedere dalla figura 3D che l'attività della cellulasi del trattamento con CK è aumentata prima e poi è diminuita, mentre quella del trattamento con APG ha mostrato una curva bimodale. Sia il trattamento con CK che il trattamento con APG hanno raggiunto il picco il 3° giorno di compostaggio, e i valori di picco del trattamento con APG e del trattamento con CK sono stati rispettivamente 58,77 μ G ・ min - 1 e 30,62 μ G ・ min - 1, la differenza era significativa (P < 0,05). L'aumento significativo dell'attività della cellulasi può essere dovuto al fatto che il tensioattivo migliora la permeabilità delle cellule microbiche, che è più favorevole alla secrezione di enzimi extracellulari. Con l’aumento della temperatura di compostaggio, un gran numero di muffe che svolgono un ruolo chiave nella degradazione della cellulosa muoiono e l’attività della cellulasi diminuisce drasticamente. Dopo essere entrati nel periodo di raffreddamento, il trend decrescente dell'attività della cellulasi del trattamento con CK è rallentato, mentre l'attività della cellulasi del trattamento con tensioattivo è nuovamente aumentata, formando un piccolo picco. Quando il compost è entrato nella fase di maturazione, l’attività cellulasi dei due trattamenti ha raggiunto uno stato stabile.

La catalasi è una sorta di enzima protettivo, che può alleviare l'effetto tossico del perossido di idrogeno prodotto dalla respirazione biologica e dall'ossidazione biochimica della materia organica nel processo di compostaggio. La Fig. 3A mostra l'andamento del cambiamento dell'attività della catalasi in questo test. Come si può vedere dalla Fig. 3a, rispetto al trattamento con CK, l'aggiunta del tensioattivo APG sostanzialmente non ha modificato l'attività della catalasi nel compost. Nell'intero processo di compostaggio, l'attività della catalasi del trattamento APG e del trattamento CK è rimasta sostanzialmente stabile nella fase intermedia e iniziale, entrambi tra 0,52 ~ 0,62 mmol g − 1. Con il progresso del compostaggio, l'attività della catalasi ha iniziato ad aumentare gradualmente dalla temperatura di compostaggio scesa a 40 ℃ fino alla fine del compostaggio, e i valori di attività degli ultimi due trattamenti hanno raggiunto circa 1,17 mmol g − 1. Questa tendenza al cambiamento può essere correlata a il cambiamento della temperatura di compostaggio, del substrato e della popolazione microbica. La ricerca mostra che l'attività del perossido di idrogeno è strettamente correlata alla conversione della materia organica. La fase tardiva del compostaggio è un periodo di massiccia formazione di humus, quindi la catalasi può anche essere strettamente correlata alla formazione di humus nel processo di compostaggio.