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《哈尔滨工业大学》 2007年
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L-半胱氨酸对产乙醇杆菌YUAN-3产氢和生长的影响

段志洁  
【摘要】: 目前生物制氢技术已经走上工业化的道路,随着生物制氢技术的不断发展和进步,人们越来越关注能够提高产氢系统产氢能力的影响因素。已有的研究表明L-半胱氨酸会促进产氢产乙醇杆菌B49的产氢能力。产乙醇杆菌YUAN-3 (Ethanoligens harbinense)是本实验室从生物制氢反应器中分离得到的一株具有自凝集能力的高效产氢菌种,不仅为阐述氢醇共生产代谢机制和细菌自凝集机理提供模式菌株,而且在实际工程中通过投加YUAN-3的生物强化技术,进行群落结构快速优化,可以大幅度提高系统产氢效率。为进一步提高产氢系统的产氢能力,扩大YUAN-3的应用范围,本论文展开了L-半胱氨酸对YUAN-3影响的研究。 论文通过考察间歇产氢实验和连续产氢实验两种培养模式下不同L-半胱氨酸浓度对YUAN-3的影响。全面分析了L-半胱氨酸对YUAN-3产氢、生长和凝集能力的影响。 在间歇产氢实验中,考察的L-半胱氨酸浓度范围为0~2.0g/。L-半胱氨酸在接种初期就可以提供给系统低的氧化还原电位,从而加快YUAN-3产氢发酵系统稳定,快速进入生长期,表现出较高的产氢量和生长量。L-半胱氨酸促进YUAN-3产氢的最佳浓度值为0.8g/L。此时YUAN-3的比产氢率为2.93 molH2/mol-glucose,而不添加L-半胱氨酸的情况下,YUAN-3的比产氢率仅为0.61 molH2/mol glucose。L-半胱氨酸浓度在0.8 g/L~ 2.0 g/L范围内更利于YUAN-3的生长而不是产氢。同时L-半胱氨酸会对自凝集细菌YUAN-3的凝集能力产生影响,在L-半胱氨酸浓度位于0.5g/L ~ 2.0g/L的时候,YUAN-3凝集能力稳定。 纯菌种的连续产氢实验不仅具有理论意义,同样对实际工程也具有指导意义。通过投加YUAN-3的进行产氢系统的生物强化能够解决实际工程中面临的生物量保持难的问题。在连续产氢实验中,浓度范围为0~0.2g/L的L-半胱氨酸浓度对YUAN-3连续产氢过程的影响。在连续产氢工艺中,通过添加0.2g/L的L-半胱氨酸可以获得YUAN-3产氢的快速启动以及提高发酵系统的稳定能力,在发酵72h之后就进入了高效产氢阶段,比产氢率达到1.70 molH2/molglucose,在144h的时候达到最大值1.88 molH2/molglucose。不添加L-半胱氨酸YUAN-3在192h达到比产氢率最大值1.81 molH2/molglucose。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X703.1

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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