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热解糖酵母杆菌MJ1能利用稀酸预处理甘蔗渣液产氢
来源:上海工业生物技术研发中心 发布时间:2017-05-22

氢气作为最为理想的能源物质,受到广泛的研究。其中热解糖溶血杆菌(T.malaccharolyticum)是生物产氢的知名菌株,因为该菌能利用各种碳源,包括低价的木质纤维,利用其水解产物生产生物燃料。不过水解产物中不仅含有可溶性糖,还有大量抑制剂,如乙酸盐、苯酚,这些抑制剂会对微生物代谢不利。酸预处理可以通过有效排除抑制剂达到解毒的作用,但是这会增加产物损失量。本研究的目的便是从造纸污泥中分离、鉴定表征嗜热发酵细菌,使其充分利用酸性水解产物,生产氢气。

本研究从使用商业木浆与硫酸盐浆制浆的造纸厂获得纸泥,筛选用于从各种糖产氢的嗜热细菌,并通过16SrRNA基因分析名为MJ1的新菌株,发现其与热解糖酵母杆菌属具有99%的同一性。利用MJ1菌株在5g / L纤维二糖,葡萄糖和木糖的初始浓度下可分别达到11.18,4.25和2.15mol-H2 / mol糖的产氢量。值得注意的是MJ1对稀酸预处理的甘蔗渣水解产物(DAPSBH)具有良好的耐受性,可以有效地利用DAPSBH产氢,产量高于以纯糖为原料。为了优化培养条件,分别在20,40,60和80%的DAPSBH中培养,氢的产量达到39.64,105.42,111.75和110.44mM(如表1)。与对照相比,补充CaCO3能使氢产量提高21.32%。

研究结果表明,MJ1可直接利用DAPSBH产氢,可作为DAPSBH产氢工业化的绝佳候选菌株。同时提供一条思路,从特定环境中分离独特的菌株从而提供了一个理想的方式来克服相关的问题。

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表1 通过菌株MJ1利用DAPSBH生产氢和代谢产物

a .不同的DAPSBH浓度下, MJ1最终产氢量。b.不同DAPSBH浓度下,MJ1的代谢产物产量

  c.不同YE浓度下,产氢量。对照使用添加2g / L YE时的产氢量,并定义为100%

  d不同接种比例的产氢量。  对照是接种比例为10%的产氢量,并定义为100%


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