纖維素梭菌H10的產(chǎn)氫特性研究.pdf

1、人類面臨能源危機(jī)、資源短缺、環(huán)境污染的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，開發(fā)新的能源，合理利用資源并保護(hù)生態(tài)環(huán)境勢(shì)在必行。生物制氫技術(shù)利用可再生資源，特別是可利用工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物產(chǎn)氫、效率高、能耗低、污染少、成本低，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。因此研究微生物利用纖維素類底物的產(chǎn)氫能力，為處理工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物，以及實(shí)現(xiàn)資源、能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　論文以間歇培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)為手段考察不同條件下Clostridium cellulolyticum H

2、10的產(chǎn)氫能力，以確定最佳的產(chǎn)氫條件；并對(duì)微生物產(chǎn)纖維素酶和微生物產(chǎn)氫之間的關(guān)系進(jìn)行了初步的研究。
　　在確定最佳產(chǎn)氫條件過(guò)程中，重點(diǎn)考察底物種類、底物濃度、磷酸根濃度、pH值、L-半胱氨酸濃度及搖床搖動(dòng)對(duì)細(xì)菌H10底物的分解率、液相末端產(chǎn)物和產(chǎn)氫能力的影響。研究顯示，底物濃度7.5g/L時(shí)，磷酸根濃度10~20mmol/L、pH值在7.0~7.5、L-半胱氨酸濃度1.0g/L時(shí)獲得較好的產(chǎn)氫效果。在優(yōu)化條件下的分批培養(yǎng)中，以纖維

3、素MN301為底物時(shí)比產(chǎn)氫率為1.9mol-H2/mol-hexose；最大產(chǎn)氫速率為7.29mLH2/g-CDW h。纖維素的降解率普遍達(dá)到60％。
　　在纖維素酶與產(chǎn)氫之間關(guān)系的研究中，主要考察了底物濃度、pH值對(duì)纖維素酶活性的影響。結(jié)果表明，底物濃度在6.7g/L~7.5g/L之間，pH值在7.0~7.5時(shí)，對(duì)纖維素酶活性提高有積極作用。并且，細(xì)菌分泌的纖維素酶活性越高，其產(chǎn)氫量也越好，同時(shí)對(duì)于生物量的累積、底物利用率的提高