磷尾矿和酱香型白酒酒糟属贵州磷化工产业和白酒产业的大宗固体废弃物,因产量大、环境污染严重等问题迫切需要研发一套可持续发展的关键技术,而将两者结合制成含磷肥料是实现低价废物高值化的一种新途径。为促进该技术的推广和利用,在堆肥过程中添加外源性解磷微生物以解决堆肥发酵周期长、产品磷元素含量低等问题,但常温条件下分离筛选的解磷微生物是不可能在50℃以上高温堆肥环境中存活5～10天,因此急需开发能耐受高温条件的解磷微生物。基于此,本研究将重点集中在耐高温解无机磷菌的筛选及其解磷特性研究上,通过单因素及响应面试验确定解磷微生物培养基的最优配比,利用高效液相色谱技术(HPLC)和转录组学技术从代谢产物和分子生物学的角度就耐高温解无机磷菌的解磷机制开展初步研究。本研究为推动耐高温解磷微生物的应用提供理论基础和技术支撑,对磷尾矿高值化应用具有重要的现实意义。主要结论如下:1.利用磷尾矿粉和酱香型白酒酒糟进行好氧堆肥,以高温堆肥样品为研究对象,从中分离筛选到具有较好耐高温解磷能力的细菌2株(GDB1、GDB2)、真菌3株(GDF1、GDF2和GDF3),经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、多枝横梗霉(Lichtheimia ramosa)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)。2.将所筛的5株耐高温解磷微生物置于以磷酸三钙为唯一磷源的无机磷液体培养基中,置于50℃恒温条件下培养7 d,研究各耐高温解磷菌的解磷能力。研究结果发现不同菌株的解磷能力存在明显差异性,GDB1、GDB2、GDF1、GDF2和GDF3的最大解磷量分别为145.13 mg/L、159.44 mg/L、174.33 mg/L、158.90mg/L和136.85 mg/L。其中GDF1在解无机磷方面的研究为初次报道,具有很大的研究价值。3.通过单因素试验设计及响应面试验先后对菌株GDB2的解磷条件进行优化。耐高温菌株GDB2的最佳解磷条件为:葡萄糖为23.16g/L,硫酸铵为0.78g/L,无机盐为1.92g/L,磷酸三钙为9.91g/L,在此条件下模型预测的解磷量为328.21mg/L,实际验证解磷量为327.53mg/L。结果表明GDB2在耐高温解磷细菌中解磷性能表现良好,可作为耐高温微生物制剂的潜在菌株。4.通过单因素试验设计及响应面试验先后对菌株GDF1的解磷条件进行优化。耐高温菌株GDF1的最佳解磷条件为:蔗糖为10.65g/L,草酸铵为0.61g/L,无机盐为1.02g/L,磷酸三钙为10.70g/L,在此条件下模型预测的解磷量为291.35mg/L,实际验证解磷量为292.59 mg/L。结果表明GDF1在耐高温解磷真菌中解磷性能表现良好,可作为耐高温解磷微生物制剂的潜在菌株。5.利用HPLC对耐高温解磷真菌GDF1优化后液体发酵培养基中的有机酸进行定性定量分析,结果发现GDF1发酵液中检出酒石酸、草酸、乙酸及2种未知酸,合计5种有机酸成分,其中以酒石酸含量最高,为33.37 mg/L,草酸含量最低,仅为5.34 mg/L,乙酸含量为10.77 mg/L。6.本研究以基础发酵培养基中生长的BFM＿GDF1为对照组,以优化发酵培养基中生长的OFM＿GDF1为实验组进行转录组测序与分析。转录组比较分析发现,两个样本组间有1993个差异表达基因,其中上调表达786个基因,下调表达1207个基因。差异基因KEGG代谢通路中显著富集的通路主要有不饱和脂肪酸的生物合成、脂肪酸降解、过氧化物酶体、α-亚麻酸代谢、谷胱甘肽代谢、甘油酯代谢、糖酵解/糖异生等。