丁酸梭菌A69氢酶性质初步研究

丁酸梭菌A69具有明显的吸氢氢酶和放氢氢酶活力,它们是丁酸梭菌产氢的主要因素。本文从温度、pH、氧三方面对两种氢酶活力的影响进行了初步研究,发现在厌氧情况下,30℃,pH7.0左右两种酶活力最高。     

丁酸梭菌LMG1213、A69及巴氏梭菌LMG3285~T在不同碳源上生长产氢的研究

丁酸梭菌和巴氏梭菌是两种产氢能力很强的细菌。本文研究了Clostridium butyricum LMG1213、A69及Clostridium pasteurianum LMG3285~T在不同碳源上的生长及产氢。不同的菌株对碳源的利用差异很大,但葡萄糖做碳源时都能很好的生长产氢。     

He-Ne激光诱变选育产氢拜氏梭菌

采用He-Ne激光器对拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)进行激光诱变育种,对激光诱变参数进行优化,结果表明,随着照射剂量的变化,存活率随之变化,输出功率和辐射时间均由正突变率决定。在最佳照射条件(19 m W,16 min)下,得到稳定的阳性突变株BH4。在初始葡萄糖浓度为10 g/L的分批培养中,突变株每克葡萄糖的最终产氢量为260. 7 m L,比野生菌高出28. 9%。酶测定显示,诱变后氢化酶活性增加,这可能有助于提高产氢量。此外,研究了分批培养物中突变体BH4及其野生菌的动力学,其初始葡萄糖浓度为1～10 g/L。动力学参数还表明,突变菌比其野生菌具有更强的产氢能力。说明该He-Ne激光诱变育种技术可以在产氢微生物领域中应用。     

嗜硫红假单胞菌氢酶固氮酶活力及氢气产量、培养基PH值及铵离子浓度之间的相互关系

红螺菌属中一耐盐,耐硫化物的成员,嗜硫红假单胞菌在以乳酸为电子供体,以谷氨酸为氦源的合成培养基上能产生氢气。在 PH6.75时氢气产量最高,约为1.1 mmolH_2/mmol 乳酸。在 PH6.5和6.75时氢酶活力最高,这是在 PH6.75以下时不产氢的原因之一,在 PH6.5到7.0之间固氮酶活力最高,到 PH8.0降至0,因此在 PH7.5时产氢量少而在 PH8.0时完全不产氢。有足够高浓度的铵离子存在时,固氮酶活力低于最高值并且无氢气产生。     

基于双向电泳技术的丙酮丁醇梭菌ATCC824不同产物阶段膜蛋白质组比较

建立丙酮丁醇梭菌在产酸阶段和产有机溶剂阶段的膜蛋白质组;并进行比较分析。研究采用差速离心法提取了该菌在产酸阶段和产有机溶剂阶段的膜蛋白,进行双向电泳分离后,对差异蛋白进行质谱分析。不同生长阶段膜蛋白质组存在明显差异,经质谱鉴定发现9个差异蛋白质,其中3个在产酸阶段高表达,6个在产有机溶剂阶段高表达。生物信息学分析表明,大部分蛋白含有明确的膜定位信息。产酸阶段高表达蛋白多与细胞信号转导有关,而产有机溶剂阶段高表达蛋白功能分布相对复杂。丙酮丁醇梭菌在不同产物阶段的差异膜蛋白被成功鉴定,它们可能在不同产物阶段的转换和细胞信号转导等过程中起到重要调控作用。     

丁酸梭菌培养条件的研究

采用多种培养基及培养技术 ,研究丁酸梭菌的生长情况 ,寻找最适培养基和培养方法 .实验结果表明 :丁酸梭菌为厌氧菌 ,在较低的氧化还原电位下生长良好 ,运用封石蜡凡士林法和焦性没食子酸法厌氧培养长势都很好 .在牛肉膏蛋白胨培养基和基本培养基上不生长 ,在疱肉培养基、改良疱肉培养基、改良牛肉膏蛋白胨培养基、完全培养基和磷酸缓冲液培养基上均能生长 ,其中磷酸缓冲液培养基为最佳培养基     

非离子表面活性剂对丙酮丁醇梭菌发酵的影响

环境保护意识的增强和化石燃料的日益枯竭,促进了生物质能源的开发。为了解决生物丁醇燃料工业化发酵底物成本高而丁醇产量较低的问题,今探讨影响丙酮丁醇梭菌发酵产丙酮-丁醇-乙醇(ABE)溶剂的促进剂。以生物质木质纤维素的水解产物作为丙酮丁醇梭菌的发酵底物,利用非离子型表面活性剂Tween-80和聚乙二醇(PEG)6000作为丙酮丁醇梭菌的发酵促进剂。结果表明,添加Tween-80和PEG6000,降低了丙酮丁醇梭菌的比生长速率和菌体最大质量浓度,提高了发酵产物ABE的产量,从而为发酵法提高生物丁醇产量提供基础参数,也为利用木质纤维素的水解液发酵生产生物丁醇提供了基本依据。     

发酵液中总碳与总氮对产氢菌释氢行为的影响

利用间歇试验研究了碳氮比对发酵产氢细菌B49产氢性能的影响．结果显示氮源在发酵液中的含量对B49的产氢能力和生长动态有着显著的影响．最佳的B49生长和产氢能力碳氮体积比V(C)：V(N)为3：1,发酵产氢代谢产物以乙醇和乙酸为主,当V(C)：V(N)值设定在2．5左右时,葡萄糖利用率最高,基本趋势是随着总有机氮量的增加,终pH值逐步下降．     

丁酸梭菌对蛋鸡生产性能的影响

将720只新罗曼蛋鸡随机分为4组,每组4个重复,在各组日粮中分别添加0.01%、0.02%、和0.03%的丁酸梭菌添加剂,并设空白对照组.结果表明:添加0.01%丁酸梭菌试验组的日平均产蛋率、产蛋重和料蛋比均极显著优于空白对照组(P0.01);在蛋的品质方面,0.01%丁酸梭菌组的蛋壳厚度极显著低于空白对照组(P0.01),0.02%丁酸梭菌组和空白对照组之间没有显著差异(P0.05);和空白对照组相比,0.01%和0.02%丁酸梭菌组分别提高36.64元和28.40元的毛利润.     

不同C源对丙酮丁醇梭菌产丁醇的影响

对丙酮丁醇梭菌在以葡萄糖、木糖、蔗糖、混合糖、玉米芯酸解糖液分别作C源的P2培养基中的产丁醇状况进行研究.结果表明:不同C源对丙酮丁醇梭菌发酵产丁醇有显著的影响;葡萄糖为底物时,丁醇产量最高达到13.50g/L,总溶剂为19.66 g/L;蔗糖为底物时,丁醇所占比例都在70%以上,丁醇产量可达12 g/L;木糖、混合糖为底物时,丁醇产量在10 g/L左右;只有丙酮丁醇梭菌14-28能利用玉米芯酸解糖液发酵产丁醇,丁醇产量为7 g/L.     

腐败梭菌的培养方式及生化特性鉴定

腐败梭菌是专性厌氧菌,它可引起多种疾病,对畜禽养殖业有较大危害．为了探讨有效控制该菌危害的方法,采用不同培养方法培养了腐败梭菌并进行了某些生化特性的鉴定研究．通过实验得到了一种较实用的培养方法,腐败梭菌生长良好,经生化特性鉴定,该菌株符合腐败梭菌的典型特征。     

肠道菌群对艰难梭菌拮抗作用的动物模型研究

正常成年仓鼠肠道菌群可拮抗艰难梭菌在该动物肠道中定居.将该菌群移植到无菌小鼠并经过抗生素和热(70℃,10 min)简化处理后,仍有拮抗艰难梭菌的能力,并能拮抗产气荚膜梭菌在肠道中定居,由此建立了一研究拮抗艰难梭菌在肠道中定居的实验动物模型。     

丁酸梭菌产1,3-丙二醇的培养基优化

为提高丁酸梭菌(Clostridium butyricum)VPI 1718产1,3-丙二醇的能力,采用均匀设计试验和人工神经网络结合遗传算法对培养基进行优化,得到最优配方(g/L):废甘油70,酵母粉2.0,KH2PO4 0.6,K2HPO4 1.2,(NH4)2SO42.6,MgSO4 0.2;使用该培养基在5 L发酵罐中分批培养14 h丁酸梭菌后,1,3-丙二醇质量浓度为33.0g/L,转化率为55.3%,生产强度为2.36 g/(L·h),较优化前分别提高了32.5%,7.17%和33.3%.     

pH值对产氢细菌Ethanoligenens harbinense YUAN-3的影响

以产氢发酵细菌Ethanoligenens harbinense YUAN-3为研究对象,通过间歇产氢实验,考察不同pH值对YUAN-3生长和产气的影响.研究结果表明在含有缓冲体系的培养基初始pH值为7.0时,细胞干重达到最大,为0.59 g/L-培养基.在初始pH值为6.0时,平均产氢速率和比产氢率都达到最大,分别为5.75 mmolH2/g-CDW.h和2.32 molH2/mol-葡萄糖.YUAN-3具有一定的耐酸性能,在中性和弱酸性范围能够保持一定的产氢和生长能力,适合作为工程菌株投加到生物制氢反应器中.     

一株利用乳酸产丁酸梭菌BEY8的鉴定及其特性

从窖泥中分离到一株能利用乳酸产丁酸的菌株BEY8,基于16SrRNA基因序列分析鉴定为梭菌属(Clostridium).BEY8菌体生长和代谢乳酸的最适pH为5.5~6.0,当pH低于4.8或高于6.5,菌体均出现明显的生长和代谢延滞,但最终仍能完全将乳酸转化为丁酸;此外,当乳酸浓度达到156mM时,BEY8的生长及代谢同样出现延滞,且延滞时间随乳酸浓度的升高而延长,但最终都能完全将乳酸转化为丁酸,这些特性表明该菌有较强的环境适应能力及代谢稳定性.在pH4.8时,外加乙酸可显著缩短BEY8的生长延滞期,并提高其对乳酸的代谢速率,但乙酸不能作为菌体的唯一能源生长,而只作为电子受体参与代谢乳酸产丁酸.     

丁酸梭菌对仔猪和生长肥育猪生产性能的影响研究

研究表明,添加丁酸梭菌可使仔猪日增重平均提高0.69%,采食量平均减少20.53%,饲料效率平均提高20.32%,仔猪腹泻率平均降低20.51%.在生长肥育猪日粮中添加微生态制剂、丁酸梭菌、微生态制剂与丁酸梭菌合用分别提高了生长肥育猪日增重6.5%、7.5%、14.0%,日采食量提高4.8%、5.3%、10%,料肉比分别下降1.6%、2.2%、3.68%,提高经济效益0.82%、0.6%、1.35%.     

4种钝顶螺旋藻生长与放氢的比较研究

针对4种钝顶螺旋藻品种的生长条件,以及放氢情况进行实验比较研究,其目的是要探索螺旋藻的放氢资源,进一步深入地研究和利用螺旋藻的氢能.结果表明,不同品种的钝顶螺旋藻有不同的最佳生长条件,而且在放氢的时间和量上也有很大的差异,由此可以推论品种的筛选和改良可以作为研究提高螺旋藻放氢量的途径之一.     

耐氨光合细菌RHODOBACTER SPHAEROIDES G2B处理有机废水产氢性能研究

开发以有机物水解产物丁酸、乙酸、丙酸与乙醇作为供氢体的产氢光合细菌体系具有十分重要的作用.本文研究了耐氨光合细菌Rhodobacter sphaeroides G2B利用这些有机酸产氢其它一些影响产氢的因素.结果显示就产氢效率而言,以基质为有机酸+牛肉膏具有较高的产氢能力;基质为有机酸+谷氨酸时,菌体生长最佳.产氢活性随光照强度的增加而提高,在8000Lx光照条件下其最大产氢速率达到15.3ml·h-1·g-1细胞干重.中性初始pH(6.8-7.5),产氢效率很差,pH值在5.0以下,具有高的产氢效率.氨氮抑制结果显示,高达35mg/L的氨氮对Rhodobacter sphaeroides G2B产氢没有明显影响,但当浓度达到60mg/L将对产氢产生较明显的抑制作用.     

ASBR中加载活性炭对葡萄糖厌氧发酵产氢的影响

在初始pH值为6.0、温度为60℃、水力停留时间(HRT)分别为48,24,16,12h条件下研究了粗、细活性炭载体的添加对厌氧序批式反应器(ASBR)利用葡萄糖厌氧发酵产氢的影响.结果表明添加活性炭载体能使ASBR系统运行更加稳定(出水pH值和氢气产量波动较小),提高氢气产率(葡萄糖产生的氢气的物质的量)和产氢速率(反应器单位有效体积产生的氢气体积).HRT为48,24,16,12h时细活性炭生物载体的添加使得ASBR反应器氢气产率分别提高65%,63%,54%,56%.HRT为12h时添加细活性炭的ASBR产氢速率达到最大,为(7.09±0.31)L.(L.d)-1,相应的氢气产率为(1.42±0.03)mol.mol-1.主要代谢产物为乙醇、乙酸、丙酸和正丁酸,其中乙酸和正丁酸占出水溶解性代谢产物的质量分数分别高达30%～34%和46%～66%,是典型的丁酸型发酵,加载活性炭可以提高ASBR反应器出水溶解性代谢产物质量浓度.     

木质纤维素预处理衍生抑制物对产溶剂梭菌的胁迫机制及解抑制策略研究

产溶剂梭菌利用木质纤维素类生物质生产丁醇等液态燃料,是缓解当前能源紧缺、温室气体过量排放的有效途径之一。预处理操作是木质纤维素生物转化的关键步骤,而在此过程中衍生的一系列发酵抑制物是限制其高效/高值转化的主要瓶颈;了解木质纤维素在不同预处理条件下的抑制物衍生特征、解析产溶剂梭菌对该类物质的胁迫响应机制,并建立高效的解抑制工程策略,是实现梭菌高效合成生物丁醇的关键。基于此,首先,介绍多种预处理工艺的优缺点及衍生抑制物种类和质量浓度特征,其次,阐述产溶剂梭菌对主要预处理抑制物的胁迫响应机制,并重点介绍各类高效的解抑制工程策略。最后,展望了木质纤维素高效转化生产燃料的发展趋势,探讨包括应用人工神经网络辅助的预处理工艺优化、基于适应性实验室进化策略和合成生物学等技术手段强化菌株耐受抑制物的鲁棒性能等研究方向。本文将为木质纤维素资源转化和生物丁醇的高效生产提供借鉴。