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分段调控pH值对阴沟肠杆菌WL1318发酵棉秆水解糖液产氢的影响

2018-06-08屈晓伟李艳宾

中国酿造 2018年5期

屈晓伟,李艳宾,2,张 琴,2*

(1.塔里木大学 生命科学学院,新疆 阿拉尔 843300;2.塔里木大学 塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室,新疆 阿拉尔 843300)

氢能是地球上最清洁的终极能源,目前已成为世界各国竞相开发的可再生能源。近年来,通过产氢微生物发酵木质纤维素水解液生产生物氢已引起了广泛地关注[1-5]。其中,产氢微生物在发酵产氢过程中起到了主导作用,自然界的发酵产氢微生物主要包括专性厌氧发酵产氢菌、兼性厌氧发酵产氢菌和需氧发酵产氢菌[6-11]。兼性厌氧发酵产氢菌中的肠杆菌属(Enterobacter)是目前研究最多的产氢细菌,能够通过分解甲酸的代谢途径产氢,即通过混合酸发酵途径产氢[12-13]。该属细菌在发酵产氢过程中会伴随多种有机酸(如乳酸、乙酸等)的产生,使发酵液pH值降低。

pH值是影响发酵产氢过程的重要因素,能影响产氢菌的活力和发酵产氢代谢过程[14]。发酵过程的pH调控直接影响产氢菌一些有机酸类代谢物(如乳酸、乙酸等)的浓度,有利于生物氢的合成[15]。QIU C S等[16]研究了pH和基质浓度对极端嗜热菌群发酵产氢的影响,发现菌群最适的发酵产氢起始pH在中性范围(pH6.0~7.0),在起始pH7.0、木糖质量浓度7.5g/L时获得最高的生物氢产量(1.29 mol H2/mol消耗的木糖)。KHANNA N等[13]调控Enterobacter cloacaeIIT-BT 08发酵葡萄糖产氢过程中pH值恒定为6.5,获得了较高的生物氢产量(3.1 mol H2/mol葡萄糖)、特异产氢潜力

收稿日期:2018-01-26 修回日期:2018-04-26

基金项目:国家自然科学基金资助项目(21406150)

作者简介:屈晓伟(1992-),男,硕士研究生,研究方向为产氢微生物发酵产氢及代谢调控。……

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