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本文从四川绵竹酒厂、成都市龙泉长安垃圾填埋场以及四川大学荷花池底的厌氧污泥中先后分离得到63株厌氧产氢菌,其中H-8、H-61、HC-10等16株产氢细菌产氢能力较高,HC-10的产氢能力最高,最大产氢量和最大产氢速率分别达到2840 ml H2/L培养基和25.39 mmol H2/g drycell·h,对HC-10进行生理生化鉴定和分子生物学鉴定,判定其为clostridium sp.,对HC-10的产氢条件进行了研究,结果表明,该菌的最适生长温度为35℃,最适生长初始pH为7,以葡萄糖为最佳碳源,以蛋白胨为最佳氮源,不利用无机氮源,其产氢发酵液相产物以乙醇和乙酸为主,其发酵类型属于乙醇型发酵。此外,以酒糟废液作为底物,进行了菌株HC-10的生物强化试验,研究表明,投加了HC-10的强化系统其产氢量比对照高出40.32%。
同时为了获得厌氧产氢菌的高效突变株,分别以产氢菌H-8和H-61为原始菌株进行微波诱变处理,对微波诱变参数进行了优化,考察了突变株的遗传稳定性、产氢特性及耐酸性。菌株H-8经过微波诱变得到5株高产氢突变株HW7、HW33、HW181、HW184、HW195,经多次传代表明HW195是稳定的高产突变株。突变株HW195具有较好的耐酸性,在pH值为2.8时仍能生长。通过间歇发酵实验,其最大产氢量和最大产氢速率分别达到2460 mL/L培养基和27.97 mmol H2/gdrycell·h,比原始菌分别提高了50.75%和41.7%。菌株H-61经过微波诱变后选育得到的突变株HW-18,其最大产氢量和最大产氢速率分别达到2190 mL/L培养基和25.86 mmol H2/g drycell·h,比原始菌分别提高了23.03%和31.00%。
为了对比各种诱变方式对产氢菌产氢能力的影响,以厌氧产氢菌H-61为原始菌株,先后经亚硝基胍(NTG)、紫外(UV)诱变,选育得到1株高产突变株HCM-23。在葡萄糖浓度为10 g/L的条件下,其产氢量为3024 mL/L培养基,比原始菌株提高了69.89%;其最大产氢速率为33.19 mmol H2/g drycell·h,比原始菌株提高了68.14%。经过多次传代实验,稳定性良好。其发酵末端产物以乙醇和乙酸为主,属于典型乙醇型发酵。其最适产氢初始pH为6.5,最适生长温度为36℃,以蔗糖为最佳碳源。与原始菌株相比,突变株HCM-23的产氢特性发生了改变,如生长延滞期延长,可利用无机氮源等。