NaHSO3提高了萊茵衣藻的光合產(chǎn)氫.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問(wèn)題的日益突出,發(fā)展新能源已成為國(guó)際社會(huì)應(yīng)對(duì)全球石油危機(jī)和減少碳排放的重要戰(zhàn)略舉措。氫氣作為一種清潔、無(wú)污染的新能源,越來(lái)越受到人們的關(guān)注。萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是一種研究光合產(chǎn)氫的理想模式藻種。然而,萊茵衣藻的氫酶活性對(duì)O2極其敏感,因此,如何降低細(xì)胞內(nèi)的O2濃度已成為當(dāng)前人們提高光合放氫的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題之一。
　　 據(jù)報(bào)道,一定濃度的NaHSO3處理能夠明顯降低綠藻細(xì)胞內(nèi)的

2、O2含量。因此,這一處理將有可能提高萊茵衣藻的光合產(chǎn)氫效率。本論文首先對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了探究。我們的研究結(jié)果表明,用不同濃度的NaHSO3處理萊茵衣藻,其光合產(chǎn)氫速率呈現(xiàn)一個(gè)明顯的拋物線形狀。也就是說(shuō),當(dāng)NaHSO3處于13mM時(shí),光合產(chǎn)氫速率達(dá)到最大值,高于或低于此濃度,光合產(chǎn)氫速率均呈現(xiàn)明顯地下降趨勢(shì)。進(jìn)一步研究指出了13mM的NaHSO3處理可提高萊茵衣藻光合產(chǎn)氫200倍,并且其產(chǎn)氫積累量高達(dá)100μmol／0.3 mg細(xì)胞葉綠素。

3、后來(lái)的研究揭示了這一光合產(chǎn)氫效率的增加是通過(guò)NaHSO3處理下調(diào)細(xì)胞O2含量,提高氫酶活性,從而達(dá)到提高光合產(chǎn)氫的目的。
　　 先前的研究報(bào)道了缺硫培養(yǎng)能夠通過(guò)降低細(xì)胞內(nèi)O2的含量,從而達(dá)到萊茵衣藻持續(xù)產(chǎn)氫的目的。與缺硫產(chǎn)氫相比,NaHSO3產(chǎn)氫具有許多明顯的優(yōu)點(diǎn),例如,高的最大產(chǎn)氫速率(Vmax)、光能轉(zhuǎn)換率(LCE)和短的產(chǎn)氫半時(shí)間(t1／2)。
　　 2003年,人們發(fā)現(xiàn)在缺硫的培養(yǎng)基中添加低濃度的硫源如Na2SO

4、4,可明顯提高萊茵衣藻的產(chǎn)氫效率。既然NaHSO3也是一種硫源,因此,是否在缺硫的培養(yǎng)基中添加低濃度的NaHSO3也將提高萊茵衣藻的光合產(chǎn)氫效率。本論文就這一可能性進(jìn)行了調(diào)查研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),用不同濃度的NaHSO3處理萊茵衣藻,其光合產(chǎn)氫積累量呈現(xiàn)一個(gè)明顯的拋物線形狀。也就是說(shuō),當(dāng)NaHSO3處于20μM時(shí),光合產(chǎn)氫積累量達(dá)到最大值,高于或低于此濃度,光合產(chǎn)氫積累量均呈現(xiàn)明顯地下降趨勢(shì)；而且20μM的NaHSO3處理可使萊茵衣藻光合