初始底物浓度及pH对丁酸梭菌T4发酵木糖产氢的影响

本研究采用间歇培养方式对丁酸梭菌T4发酵木糖进行产氢研究,考察初始pH和初始底物浓度对其产氢特性的影响。结果表明,菌株T4在初始pH5.0～8.5及初始底物浓度5～40g/L时均可以产氢,其累积产氢量和最大比产氢速率随着pH及底物浓度的增加均呈现先增加后减少的趋势。在pH6.5和底物浓度20g/L时,比产氢速率和累积产氢量达到最大,分别为4.26L/L和18.86mmol-H2/hg-DCW,而后随着pH或者底物浓度的增加二者均呈现减少的趋势;在pH6.5和底物浓度15g/L时,得到最大值比产氢量为2.17mol/mol-木糖。而在不同的pH下,发酵产生的液态产物主要是乙酸和丁酸,其中在pH小于6.0时,有少量的丙酸生成,而在pH大于6.0时,则有乙醇生成。     

木糖发酵产氢菌的筛选及其生长产氢特性研究

利用改进的Hungate厌氧技术, 从牛粪堆肥中分离出一株能有效利用木糖发酵产氢的中温菌HR-1。通过16S rRNA系统发育树分析表明, 菌株 HR-1 与丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum ATCC 824 相似性最高为96%, 结合生理生化和生长特性分析表明, HR-1是梭菌属Clostridium的一个新种, 命名为Clostridium sp. HR-1。菌株HR-1为单胞生长的规则杆状菌(0.3 mm ~0.6 mm)×(1.4 mm~2.3 mm), 革兰氏染色为阴性, 无荚膜、无鞭毛、表面光滑、无明显凸起, 专性厌氧菌。HR-1可在10°C~45°C, pH 4.0~10.0条件下生长; 37°C和pH 8.0分别为其最适生长条件。发酵PYG的主要发酵产物有氢气、二氧化碳、乙酸、丁酸及少量乙醇。HR-1可以利用有机氮源和无机氮源生长并产氢, 酵母提取物是其最佳产氢氮源。HR-1在木糖浓度为3 g/L和初始pH 6.5条件下, 其比产氢量为1.84 mol-H2/mol-木糖, 最大比产氢速率为10.52 mmol H2/h·g-细胞干重。HR-1可以亦利用葡萄糖、半乳糖、纤维二糖、甘露糖和果糖等碳源生长并发酵产氢, 发酵葡萄糖时比产氢量为2.36 mol-H2/mol-葡萄糖。     

氢化酶结构研究进展

氢化酶是微生物代谢产氢过程中的关键酶,也是目前生物制氢领域的研究热点。本文综述了厌氧发酵产氢微生物中氢化酶的分类及特点,以及[Ni—Fe]、[Fe—Fe]和[Fe—Scluster—free]三种氢化酶晶体结构和活性中心结构;阐述了多种微生物来源的氢化酶结构的研究进展,对几种典型氢化酶的结构及活性中心进行了对比分析,并根据当前研究热点,对氢化酶的研究方向进行了展望。本文阐述的内容信息量丰富且具有一定的实用性,对于氢化酶相关领域研究具有重要的意义。