Mutagenesis and selection of high efficiency hydrogen producing mutants by ultraviolet radiation

Energy sources are extremely important for theworld to survive, develop and prosper. At present, fos-sil fuels are the major global energy resource but theycause environmental problems during combustion, suchas global warming and acid rain, which have started toaffect the earth’s climate, weather condition, vegeta-tion and aquatic ecosystems, as well as creating serioushealth issues[1 -3]. Considering the energy security andthe global environment, there is a pressing need to ex-ploit new non-…     

用CODEHOP设计简并引物克隆B49乙酸激酶基因片段

利用CODEHOP设计细菌乙酸激酶的简并引物,选用1对引物ACK-J1以高效产氢菌B49基因组DNA进行PCR,得到655bp PCR产物,产物经pMD18-T载体克隆转化至DH5α大肠杆菌中,发现此DNA产物与其他乙酸激酶基因有高度的相似性.所克隆的序列为B49的乙酸激酶基因片段.用CODEHOP程序化设计的简并引物可信性强,阳性率高.该基因的成功克隆将为高效产氢菌B49代谢工程研究和降低其反应器酸化研究提供科学依据.     

废蜜的化学组成与生物制氢

利用甜菜制糖废蜜、废水作为底物进行连续流生物制氢，既可回收废物又能生产能源。着重阐述了甜菜废蜜中的主要成分及其在生物制氢反应中对微生物的作用。     

The molecular biological characterization of a strain of biohydrogen-producing anaerobe in Clostridium Genus

The anaerobic process of biohydrogen production was developed recently. The isolation and identification of biohydrogen producing anaerobic bacteria with high evolution rate and yield is an important foundation of the fermented biohydrogen production process through which anaerobic bacteria digest organic wastewater. By considering physiological and biochemical traits, morphological characteristics and a 16S rDNA sequence, the isolated Rennanqilyf33 is shown to be a new species.     

发酵产氢细菌的紫外线诱变筛选高产菌株

引言厌氧发酵生物制氢主要依靠细菌的发酵产氢,而如何高效地利用细菌发酵产氢是一个非常重要的问题,高效厌氧产氢细菌的诱变选育研究就是为了找到高效产氢细菌并投入生产。环境微生物的育种仍是以使用物理诱变、化学诱变或两者复合诱变的诱变育种作为最主要的方法。通过诱变育种能达到以下几个目的:(1)提高氢气的产率;(2)改善菌种特性,提高产品质量;(3)简化工艺条件;(4)开发新品种,通过选择几种具有代表性     

碳氮质量比对发酵细菌产氢性能的影响

利用间歇培养研究了碳氮质量比对纯培养制氢工程中发酵产氢细菌产氢性能的影响。结果显示发酵液中碳氮质量比对产氢细菌Rennanqilyf3的产氢能力和生长有显著的影响。最佳的Rennanqilyf3生长和产氢能力碳氮质量比为3.3,发酵产氢代谢产物以乙醇和乙酸为主,产氢量为3.18mmol,氢气体积分数达到50.8%,葡萄糖利用率为73.2%,终pH值变化不大。碳氮质量比可以成为调控发酵制氢的工程措施之一,最佳碳氮质量比为3.0—3.5。     

菌B49乙醛乙醇脱氢酶基因克隆中的引物设计

为研究乙醛乙醇脱氢酶基因及其在乙醇发酵生物制氢中的重要作用,采用clustalw对12个菌种的乙醛乙醇脱氢酶蛋白质序列进行多重比对分析,共得到6个保守区,以这6个保守区设计引物,共选用9对简并引物,命名为ADHJ1、ADHJ2、ADHJ3、ADHJ4、ADHJ5、ADHJ6、ADHJ7、ADHJ8、ADHJ9.用这9对引物对B49总DNA进行简并PCR,共有两对引物的扩增得到预期的结果.其PCR产物经pMD18-T克隆转化至大肠杆菌DH5α中,经筛选后测序.结果表明,这两段DNA推导的氨基酸序列与Bacillus cereus的乙醛乙醇脱氢酶基因的相似性最高为69%,证实所克隆的序列为乙醛乙醇脱氢酶基因DNA片段.尽管采用clustalw软件设计ADHJ5简并引物的简并度分别达1048576倍和98304倍,引物长度分别为30 bp和26 bp,但扩增结果特异性强.说明采用clustalw软件设计的简并引物可信度高,同时,也说明简并度不是合理评判简并引物质量的标准.     

高效产氢突变体UV-d48的筛选及释氢行为

氢气以其清洁、可再生及无污染等特性将成为未来最具潜力的能源之一，目前，菌种的产氢能力相对较低是影响发酵法生物制氢工业的一个关键因素之一。利用紫外线对产氢细菌Ethanologenbacterium sp.ZGX4进行连续辐射诱变和筛选，经连续传代稳定性实验考察后，得到一株高效产氢突变菌株UV-d48。温度37℃、初始pH 6.0和葡萄糖浓度10g/L的静态实验条件下，它的单位体积产氢量为2998.5 ml/L，最大产氢速率为34.4 mmol/g·h，分别比对照菌株提高了65.1%和56.4%；其氢气产率为2.61 mol H2/mol glucose，是对照ZGX4的1.54倍，主要的液相末端产物是乙醇和乙酸，与出发菌株相似。高效产氢突变体UV-d48的出现为进一步探讨产氢细菌的产氢代谢机理的研究和工程应用提供材料基础。     

16S rDNA测序快速鉴定废水生物处理系统目标细菌

在废水生物处理系统中建立分子生物学技术快速鉴定有关微生物,具有十分重要的意义．以发酵法生物制氢系统的活性污泥分离培养的厌氧发酵细菌为研究对象,采用16S rDNA碱基测序分子生物学技术,通过生物信息学数据库NCBI将DNA序列输入、比对,可以直接鉴定从废水生物处理系统中分离培养的细菌进行种属科的系统发育学地位的判定,从而简化了细菌鉴定程序．通过16S rDNA测序技术,进行了分离产氢细菌的分子生物学鉴定,发现生物制氢厌氧活性污泥中所分离的细菌可能存在的菌属有：Lactobacillus,Clostridium,Klebsiella,Pmpionibacterium和可能新发现的1个新属Biohydrogenbacterium等5个菌属的菌种,其中新属Biohydrogenbacterium的菌种都以利用碳水化合物生产氢气为其主要特征．16S rDNA测序技术为废水生物处理系统的细菌学研究提供了方便、准确和经济的技术基础．     

废蜜等碳水化合物发酵法生物制氢

利用两相厌氧处理糖蜜的产酸相制取氢气技术引起世界的普遍关注。回顾了厌氧发酵生物制氢系统的工艺流程与设计、工程控制参数与发酵调控、产氢机理等许多技术问题。以厌氧污泥和好氧污泥为种泥；控制生产运行温度在35—38℃之间，pH值在4．0—6．0之间，水力停留时间4—6h。