低量水铁矿促进稻田梭菌Clostridium sp.BY-1产氢效率 |
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作者姓名: | 张亚平 陈慧敏 吴志宇 汤佳 谢章彰 刘芳华 |
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作者单位: | 1. 广东工业大学环境科学与工程学院;2. 广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室;3. 烟台大学生命科学学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划“合成生物学”专项(2020YFA0907300);;国家自然科学基金项目(U20A20109;42077044);;广东省自然科学基金项目(2019A1515011738);广东省自然科学基金项目(2020A1515011563); |
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摘 要: | 在水稻田生态系统中,氢气浓度的增加不仅可以提升土壤微生物的代谢活性,还可以促进水稻生长,降低水稻对重金属的积累,因而研究水稻田中产氢菌的产氢代谢具有重要的意义。水铁矿作为水稻田中广泛分布的铁氧化物,已有研究表明它可以促进微生物产氢,但现有研究中高浓度水铁矿对p H的缓冲效果制约了对其机制的深入剖析。因此,该研究以低量(0—50 mg·L-1浓度范围内)水铁矿为研究重点,以稻田来源产氢梭菌为研究对象,通过研究不同浓度的水铁矿对梭菌的产氢量、产氢酶酶活性和生物量的影响,结合发酵液中的主要代谢产物、葡萄糖含量和Fe(Ⅱ)含量变化,对水铁矿的作用机制进行深入探究。研究表明,在低量范围内,水铁矿对梭菌暗发酵体系无明显的pH缓冲效果,但能有效促进氢气的产生。水铁矿最佳投加量为15 mg·L-1,此条件下总产氢量比空白对照组高85.34%;葡萄糖利用率从空白对照组的77.66%提升至91.40%;梭菌最大生物量是空白对照组的1.82倍;产氢酶酶活性是空白对照组的1.80倍;梭菌产乙酸和产丁酸量增加,产乳酸量降低,其中乙酸和丁酸产量分别较空白组提高71.42...
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关 键 词: | 水稻土 水铁矿 梭菌 产氢 铁还原 p H |
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