莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）是一种单细胞的真核微藻，由于其生物学背景清晰、遗传操作方便、氢化酶活性高等特点而被认为是研究微藻光合产氢的模式生物。然而，由于其体内氢酶对氧气十分敏感，遇氧即失活，这就导致了莱茵衣藻在正常条件下的产氢量很低，无法达到工业化应用的要求。因此，降低细胞内氧气含量，提高氢酶活性，从而提高产氢量的这一策略成为目前人们研究衣藻光合产氢的重要手段之一。　　 有文献报道，当用13mM NaHSO3处理莱茵衣藻细胞时，可以有效的降低细胞内的氧气含量，诱导氢酶表达，从而提高产氢量达200多倍，但是要使NaHSO3达到应用的水平，这个产氢量还是远远不够的。有文献报道，藻液的pH值对于蓝藻和绿藻的光合产氢有着十分重要的作用，它不仅影响了微藻光合产氢的效率，也对细胞内有机物和代谢反应有着一定的影响。因此，在此基础上，本实验通过在NaHSO3处理背景下，优化藻液的初始pH值，以达到进一步提高产氢的目的。实验结果表明，在NaHSO3作用背景下，当初始pH=8.0时，可有效提高莱茵衣藻的产氢效率，提高产氢量高达350倍，与此同时，我们监测了不同pH条件下，细胞内氧气含量、光系统Ⅱ活性以及两条交替电子途径的贡献，证明了产氢量的提高很有可能是因为维持了相对较高的PSⅡ的残余活性，提供了相对充足的电子源。与生长pH相比，优化pH具有高的最大光合产氢效率、更高的积累量以及更短的半时间。因此，在NaHSO3背景下，pH8.0优化了莱茵衣藻的光合产氢效率。　　 在莱茵衣藻中，NaHSO3通过降低细胞内氧气含量，提高氢酶活性，从而大幅度的提高了氢气的产量，但是与此同时，细胞光系统Ⅱ的活性也大幅度降低并且对于NaHSO3是如何降低细胞内氧气含量的机制也尚不清楚。有文献报道光照强度会影响细胞PSⅡ的活性，因此本实验首次探究了在NaHSO3作用背景下，不同光照强度对莱茵衣藻光合产氢的影响，并首次发现了NaHSO3在莱茵衣藻中的光氧化作用，即NaHSO3是通过在PSI的还原侧吸收超氧阴离子的作用来降低细胞内氧气含量的。NaHSO3的光氧化作用随着光照强度的增加而逐渐增强，细胞内的氧气含量也随之降低，诱导氢酶表达，从而提高光合产氢效率。但是氢酶的活性和产氢积累量水平并不是随着氧气的降低而逐渐升高，只有当用最适光照处理衣藻细胞时，从能达到最大值，这也暗示在NaHSO3作用下，高光和低光限制衣藻光合产氢的作用机理是不一样的。在低光下，低的光氧化作用使得细胞无法达到并维持厌氧环境，氢酶不能被诱导表达，导致产氢量较低;而在高光下，高的光氧化作用已使细胞可以完全达到并维持厌氧水平，氧气已不再是限制产氢的主要因素，排除氧气之外，限制产氢最大的因素主要是光系统Ⅱ的活性，即电子源。因此，当在莱茵衣藻中应用NaHSO3这个策略来提高光合产氢时，我们需要一个合适的光照强度，使其在维持厌氧的同时也能够相对提高光系统Ⅱ的活性即充足的电子源，从而进一步的提高微藻的光合产氢。　　 综上所述，NaHSO3在莱茵衣藻中通过光氧化作用来降低氧气含量，提高氢酶活性，从而大幅度的提高产氢，但与此同时，PSⅡ活性也受到了一定程度的损伤，从而抑制了产氢，通过适当提高藻液的初始pH值以及光照的优化可以有效的降低NaHSO3对PSⅡ的损伤，维持较高的PSⅡ的残余活性，提供相对充足的电子源，从而进一步提高光合产氢。因此，优化好氧气和电子源之间的平衡是将来利用NaHSO3进行微藻光合产氢的研究重点。