三株新型发酵产氢菌生物学特征鉴定与比较.pdfVIP

第37卷第6期 工业微生物 Vd．37ND．6 2007年12月 Indus试al D∞．2007 Microbiology 三株新型发酵产氢菌生物学特征鉴定与比较 陈瑛1．一， 任南琪1， 李永峰1， 张大维2， 程瑶1 (1．哈尔滨工业大学市政环境工程学院；2．哈尔滨师范大学生物系，哈尔滨150090) 摘要 比较了三株发酵产氢细菌的形态和生理生化特征，分析了它们的16Src)NA序列系统 发育关系，并测定了它们的产氢量和液相发酵产物。认为它们同属于一类新的发酵产氢茵属，其液 相产物以乙醇和乙酸为主，在一定的培养条件下可获得较高产氢量。此外，对该类细菌的某些共同 的生物学特征也作了描述。 16S 关键词：生物制氢；发酵微生物；产氢细菌； rDNA全序列；系统发育树 当今全球环境污染严重，自然资源日趋枯竭，以 本实验所用菌株是取乙醇型发酵活性污泥样 新的清洁、环保型能源代替传统的石油、煤等能源物 质，实现人类的可持续发展，已经成为当务之急。氢 用上海分析仪器厂的GCl22型气相色谱仪对分离 气因其燃烧产物为水，且无毒、无味而成为理想能源 菌株的液相末端产物进行测定，选出32株乙醇型发 的代表。对于氢气制取技术的研究也成为一个研究 酵细菌，再用SCⅡ型气相色谱仪对它们的气相末 热点。其中，利用一些生理代谢过程中能够产生氢 端产物进行测定，筛选出5株产氢细菌，选择其中产 气的微生物制取氢气的生物制氢技术备受人们的青 氢能力较高且产氢性能稳定的3株细菌，即c3、 睐。产氢微生物主要分为两个类群：光合生物和发 C12、C49菌株进行比较研究。 酵产氢细菌。以发酵产氢细菌为对象的发酵法生物 1．2产氢能力的研究 制氢技术因其本身的多种优点越来越受到重视。国 培养基采用林明的U沮1液体培养基【6】，装置 内外研究者分离了大量的发酵菌，以期找到有理想 和方法参照文献【4]，培养时间为60～7卟。 产氢能力的菌种。这些被分离到的发酵产氢菌基本 1．3细菌生物学特征研究 属于梭菌属和肠杆菌属【1]。 细菌的生物学特征分析，参照东秀珠《常见细菌 任南琪和王宝贞进行有机废水发酵法生物制氢 系统鉴定手册》[73和《伯杰氏细菌鉴定手册》[81的方 技术研究时，发现了传统的发酵类型——丁酸型发 法。具体项目见表1～4。 酵，丙酸型发酵之外的新的乙醇型发酵(2，3]。并分 扫描电镜样本的制作：将样品置2．5％戊二醛 离到一类特殊的乙醇型发酵产氢细菌[4】。它们的液 固定2h，磷酸缓冲液(p椰．2)清洗三次，再用1％锇 相末端产物以乙酸、乙醇为主，气相末端产物中氢气 酸固定1h，用配置锇酸的缓冲液清洗三次。30％～ 的含量很高。它们有特定的最适生长条件，在生物 100％乙醇脱水，乙酸异戊酯置换，HCP一2临界点干 制氢反应器中，它们的生长量和代谢产物对整个制 燥，镀膜，观察照相。 氢系统的调控有重要意义，因此有必要对其产氢能 透射电镜样本的制作：吸取菌悬液一滴，置蜡版 力和生物学特征进行深入的研究。 上，用带有F()RMVAR膜的铜网吸附样品后，置磷 钨酸染色液中染色3rnjn，置无尘阴凉处于燥，待达 l材料和方法 到一定强度将其放在JEOL．120