NaHSO3提高了萊茵衣藻的光合產氫.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日益突出,發(fā)展新能源已成為國際社會應對全球石油危機和減少碳排放的重要戰(zhàn)略舉措。氫氣作為一種清潔、無污染的新能源,越來越受到人們的關注。萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是一種研究光合產氫的理想模式藻種。然而,萊茵衣藻的氫酶活性對O2極其敏感,因此,如何降低細胞內的O2濃度已成為當前人們提高光合放氫的關鍵科學問題之一。
　　 據報道,一定濃度的NaHSO3處理能夠明顯降低綠藻細胞內的

2、O2含量。因此,這一處理將有可能提高萊茵衣藻的光合產氫效率。本論文首先對這一問題進行了探究。我們的研究結果表明,用不同濃度的NaHSO3處理萊茵衣藻,其光合產氫速率呈現(xiàn)一個明顯的拋物線形狀。也就是說,當NaHSO3處于13mM時,光合產氫速率達到最大值,高于或低于此濃度,光合產氫速率均呈現(xiàn)明顯地下降趨勢。進一步研究指出了13mM的NaHSO3處理可提高萊茵衣藻光合產氫200倍,并且其產氫積累量高達100μmol／0.3 mg細胞葉綠素。

3、后來的研究揭示了這一光合產氫效率的增加是通過NaHSO3處理下調細胞O2含量,提高氫酶活性,從而達到提高光合產氫的目的。
　　 先前的研究報道了缺硫培養(yǎng)能夠通過降低細胞內O2的含量,從而達到萊茵衣藻持續(xù)產氫的目的。與缺硫產氫相比,NaHSO3產氫具有許多明顯的優(yōu)點,例如,高的最大產氫速率(Vmax)、光能轉換率(LCE)和短的產氫半時間(t1／2)。
　　 2003年,人們發(fā)現(xiàn)在缺硫的培養(yǎng)基中添加低濃度的硫源如Na2SO

4、4,可明顯提高萊茵衣藻的產氫效率。既然NaHSO3也是一種硫源,因此,是否在缺硫的培養(yǎng)基中添加低濃度的NaHSO3也將提高萊茵衣藻的光合產氫效率。本論文就這一可能性進行了調查研究。研究結果發(fā)現(xiàn),用不同濃度的NaHSO3處理萊茵衣藻,其光合產氫積累量呈現(xiàn)一個明顯的拋物線形狀。也就是說,當NaHSO3處于20μM時,光合產氫積累量達到最大值,高于或低于此濃度,光合產氫積累量均呈現(xiàn)明顯地下降趨勢；而且20μM的NaHSO3處理可使萊茵衣藻光合