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论文完成稿：光合细菌氢酶缺失基因突变菌株产氢特性分析 XXX50 指导教师（校内）：邬小兵 职称：助理教授 2010 年 6 月 6 日 光合细菌氢酶缺失基因突变菌株产氢特性分析 光合细菌氢酶缺失基因突变菌株产氢特性分析 摘要 矿物燃料的使用，已对环境造成污染，且人类对能源的过分开发和人口压力使能源 面临几十年内枯竭的困境。氢气以其燃烧效率高和清洁等特点成为有望替代矿物燃料的 新能源。各种制氢方法中，由于生物制氢(如光合细菌制氢)能利用有机废物并消除环境污 染而日益受到重视。光合细菌R.palustris CN 细胞内的膜结合态氢酶（hup ）可催化吸氢， 使其产氢速率降低。本实验室将链霉素基因插入到 hup 氢酶基因使其失活，构建了吸氢 酶功能缺失的突变菌株（△hup CN）。本论文对该突变菌株的产氢特性进行了研究。吸氢 研究结果表明，在黑暗及光照条件下，△hup CN 菌株的吸氢活性分别为野生菌株的 26.1%及 77.6% 。突变菌株在光照条件下利用甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、丙酮酸、乳酸 及苹果酸产氢量分别比野生菌株提高15.4%，57.1%，291.7%，214.3%，4.3% ，200% 及23.1% 。对△hup CN 及野生菌株利用产酸克雷伯氏菌HP1 暗发酵产氢废液进行光发 酵产氢，结果表明在产氢第三天，△hup CN 产氢速率开始明显高于原始菌株，并在第五 天达到最大产氢量（43.2 mL/g 甘蔗渣），比原始菌株产氢量（30.8 mL/g 甘蔗渣）提高 40.3% 。 关键词 光合细菌 氢酶基因 缺失突变 光发酵产氢 1 光合细菌氢酶缺失基因突变菌株产氢特性分析 Research of the features of hydrogen production by hydrogenase gene deletion mutant Abstract Serious pollution has been caused to the global environment by large-scale use of fossil fuels by human. Because of over-exploitation of energy resources and the population pressure, humans must face the fact that we will use up all the resources in the coming decades. Hydrogen is expected to become a new alternative energy recourse to fossil fuels since it is unpolluted and can give out more heat. In a variety of hydrogen production methods, biological hydrogen production （such as hydrogen production using photosynthetic bacteria ） has received increasing attention because it can use organic waste and eliminate environment pollution. Photosynthetic bacteria R.palustris CN has a kind of membrane- bound hydrogenase (hup) which is responsible for hydrogen uptake under light, thi