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提出混合菌群乙醇型发酵产氢体系至今已经十几年的时间,从活性污泥中分离到的E.harbinense B49第一次证实了产氢反应器中乙醇型发酵菌群的客观存在。哈尔滨产乙醇杆菌是乙醇型产酸反应器的特征菌,因此从代谢角度对E.harbinense B49的研究能够进一步揭示乙醇型发酵的内在机制。但是到目前为止对E.harbinense B49菌株代谢途径的研究还处于起步阶段。基于此本研究对B49的产氢代谢过程、产氢途径和产氢性质进行研究,进一步丰富E. harbinense B49的产氢途径理论。 本文首先研究了E.harbinense B49的代谢基本特征,以酵母粉为唯一氮源的培养E.harbinense B49发现酵母粉不仅是很好的氮源,同时也能代替维生素液促进E.harbinense B49产氢性能。 根据不同类细菌的生长与产氢对铁依赖性的不同,以阴沟肠杆菌和丁酸梭菌作为对比菌株,研究E.harbinense B49产氢行为对铁的依赖性,结果发现E.harbinense B49不属于铁依赖型产氢菌,其产氢特性与丁酸梭菌相近,初步判断E.Haerbinese B49的产氢机制类似于梭菌型的产氢机制。 以甲酸产氢途径特征性抑制剂硝酸盐,亚甲基蓝等扰动因子对E.harbinense B49的产氢性代谢进行干扰,分析探讨B49产氢系统中关键酶系的性质,以及E.harbinense B49的产氢关键酶系与甲酸途径产氢酶系的差异。表明 E.harbinense B49的产氢酶系不被这两类甲酸型产氢途径的电子传递抑制剂所抑制。并且加入亚甲基蓝还能够很好地促进产氢酶系的活性,在产氢初期加入6.4g/L的甲基蓝,产氢量可以提高35%。这里表明E.harbinense B49的产氢关键酶系不是甲酸氢解酶系,E.harbinense B49的产氢代谢途径中不包含甲酸型产氢途径。 基于Gray-Gest和Tanisho的分类系统的基础,根据电子供体的不同把产氢途径分为三类,并对应三种产氢位点:NADH产氢途径、丙酮酸-铁氧还蛋白途径和甲酸途径三类,对应于碳代谢有三个产氢位点,即磷酸丙糖产氢位点、丙酮酸产氢位点和甲酸产氢位点。根据E.harbinense B49的糖代谢过程和产氢比例分析,E.Haerbinese B49的产氢发酵过程中可能存在NADH产氢途径和丙酮酸-铁氧还蛋白产氢途径两种产氢途径。 根据试验结果和理论分析得出了E.Haerbinese B49发酵葡萄糖的比产氢率高于理论比产氢率,同时NADH途径的产氢能力可调节的特性,初步判断 E.harbinense B49的产乙醇途径不遵循经典的发酵细菌的产乙醇途径。