隨著石化能源枯竭、環(huán)境污染和資源匱乏等問題的日益突出，氫能作為一種環(huán)境友好的可替代能源受到了人們的普遍關注。暗發(fā)酵制氫具有產(chǎn)氫速度快、反應條件溫和、設備簡單，以及能夠利用可再生有機廢棄物等特點，具有廣闊發(fā)展前景，成為目前生物制氫的重要研究方向。然而，野生菌的產(chǎn)氫效率低，發(fā)酵成本高等缺陷一直制約著暗發(fā)酵制氫的工業(yè)化。為此，研究產(chǎn)氫機理和調控產(chǎn)氫代謝相關途徑成以提高厭氧暗發(fā)酵細菌產(chǎn)氫能力成為當前研究熱點。克雷伯菌具有易于培養(yǎng)、底物適應性強、產(chǎn)氫效率高等優(yōu)點，具有厭氧產(chǎn)氫潛力。本研究以克雷伯野生菌Klebsiella sp. HQ-3及本實驗室已構建的敲除了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因ppc的工程菌HQ-3-P為出發(fā)菌株，通過過表達甲酸氫裂解途徑、NADH途徑中的正向調控因子和輔酶因子，構建高效重組菌株，并對產(chǎn)氫效率最高的重組菌的發(fā)酵條件進行了優(yōu)化。此外，還探討了以油脂抽提藻渣的酶解液為碳源暗發(fā)酵產(chǎn)氫。為進一步開發(fā)基于克雷伯菌暗發(fā)酵產(chǎn)氫提供有益探索。主要研究內容和結果摘要如下：1.構建同源過表達代謝調控因子和輔酶因子的高效重組菌。以克雷伯菌Klebsiella sp. HQ-3基因組DNA為模... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

腸桿菌產(chǎn)氫機制中的甲酸裂解途徑和NADH途徑Fig.1.1SchematicdiagramforH2productionviatheformatepathwayandNADHpathwayinE.

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文8圖1.2 三種與產(chǎn)氫相關的酶Fig. 1.2 The three main hydrogen-evolving enzymes氫酶中與產(chǎn)氫相關的酶主要分為固氮酶、吸氫酶和雙向氫酶（如圖1.2）。在厭氧發(fā)酵菌中，E.coli 氫酶基因研究的最為深入，它包含四種氫酶基因：hyd1、hyd2、hyd3、hyd4，且都屬于[NiFe]氫酶[39]，其中hyd3屬于產(chǎn)氫酶，是甲酸氫裂解酶（FHL）的一部分，在厭氧狀態(tài)下，hyd3與甲酸脫氫酶（FDH-H）結合，在非能量耦合情況下產(chǎn)氫。而hyd1、hyd2屬于吸氫酶

1.5.2 發(fā)酵產(chǎn)氫代謝途徑改造細菌發(fā)酵的代謝途徑十分繁雜，如圖1.3為腸桿菌厭氧發(fā)酵代謝途徑，中間涉及很多催化酶，同時會產(chǎn)生多種代謝中間產(chǎn)物。圖1.3 腸桿菌厭氧發(fā)酵代謝途徑[60]Fig. 1.3 Metabolic pathway of E. aerogenes in anaerobic fermentation

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]高效產(chǎn)氫菌株篩選及厭氧發(fā)酵條件優(yōu)化[D]. 劉合欽.華中科技大學 2009



本文編號：3089985