產(chǎn)氫新菌Ethanoligenens HarbineseB49產(chǎn)氫代謝途徑解析.pdf

1、提出混合菌群乙醇型發(fā)酵產(chǎn)氫體系至今已經(jīng)十幾年的時間，從活性污泥中分離到的E.harbinense B49第一次證實了產(chǎn)氫反應器中乙醇型發(fā)酵菌群的客觀存在。哈爾濱產(chǎn)乙醇桿菌是乙醇型產(chǎn)酸反應器的特征菌，因此從代謝角度對E.harbinense B49的研究能夠進一步揭示乙醇型發(fā)酵的內(nèi)在機制。但是到目前為止對E.harbinense B49菌株代謝途徑的研究還處于起步階段?；诖吮狙芯繉49的產(chǎn)氫代謝過程、產(chǎn)氫途徑和產(chǎn)氫性質(zhì)進行研究，進一步

2、豐富E. harbinense B49的產(chǎn)氫途徑理論。
　　本文首先研究了E.harbinense B49的代謝基本特征，以酵母粉為唯一氮源的培養(yǎng)E.harbinense B49發(fā)現(xiàn)酵母粉不僅是很好的氮源，同時也能代替維生素液促進E.harbinense B49產(chǎn)氫性能。
　　根據(jù)不同類細菌的生長與產(chǎn)氫對鐵依賴性的不同，以陰溝腸桿菌和丁酸梭菌作為對比菌株，研究E.harbinense B49產(chǎn)氫行為對鐵的依賴性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)E.

3、harbinense B49不屬于鐵依賴型產(chǎn)氫菌，其產(chǎn)氫特性與丁酸梭菌相近，初步判斷E.Haerbinese B49的產(chǎn)氫機制類似于梭菌型的產(chǎn)氫機制。
　　以甲酸產(chǎn)氫途徑特征性抑制劑硝酸鹽，亞甲基藍等擾動因子對E.harbinense B49的產(chǎn)氫性代謝進行干擾，分析探討B(tài)49產(chǎn)氫系統(tǒng)中關鍵酶系的性質(zhì)，以及E.harbinense B49的產(chǎn)氫關鍵酶系與甲酸途徑產(chǎn)氫酶系的差異。表明 E.harbinense B49的產(chǎn)氫酶系不被這

4、兩類甲酸型產(chǎn)氫途徑的電子傳遞抑制劑所抑制。并且加入亞甲基藍還能夠很好地促進產(chǎn)氫酶系的活性，在產(chǎn)氫初期加入6.4g/L的甲基藍，產(chǎn)氫量可以提高35％。這里表明E.harbinense B49的產(chǎn)氫關鍵酶系不是甲酸氫解酶系，E.harbinense B49的產(chǎn)氫代謝途徑中不包含甲酸型產(chǎn)氫途徑。
　　基于Gray-Gest和Tanisho的分類系統(tǒng)的基礎，根據(jù)電子供體的不同把產(chǎn)氫途徑分為三類，并對應三種產(chǎn)氫位點：NADH產(chǎn)氫途徑、丙酮酸

5、－鐵氧還蛋白途徑和甲酸途徑三類，對應于碳代謝有三個產(chǎn)氫位點，即磷酸丙糖產(chǎn)氫位點、丙酮酸產(chǎn)氫位點和甲酸產(chǎn)氫位點。根據(jù)E.harbinense B49的糖代謝過程和產(chǎn)氫比例分析，E.Haerbinese B49的產(chǎn)氫發(fā)酵過程中可能存在NADH產(chǎn)氫途徑和丙酮酸-鐵氧還蛋白產(chǎn)氫途徑兩種產(chǎn)氫途徑。
　　根據(jù)試驗結(jié)果和理論分析得出了E.Haerbinese B49發(fā)酵葡萄糖的比產(chǎn)氫率高于理論比產(chǎn)氫率，同時NADH途徑的產(chǎn)氫能力可調(diào)節(jié)的特性，初