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营养和环境因子对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa产氢的影响

作　者: 张磊
导　师: 李爱芬
学　校: 暨南大学
专　业: 水生生物学
关键词: 蛋白核小球藻光合放氧产氢高温缺氮缺锰缺硫链霉素
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

为应对日趋严重的能源危机,寻找和开发绿色可再生能源已是各国政府和科技工作者急需解决的重要课题。微藻氢能因其清洁,可再生的独特优点,已成为生物能源研究领域的重要发展方向之一。蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)是绿藻门(Chlorophyta)小球藻属(Chlorella)中的一种单细胞绿藻,本实验室前期的研究证实该藻具有产氢活性。本论文以蛋白核小球藻为实验材料,研究了高温,缺氮、缺锰、缺硫以及添加抑制剂(链霉素)对其光合产氢的影响,并分析探讨在不同产氢条件下藻细胞的生理响应。实验结果如下：(1)短暂的高温刺激活跃了蛋白核小球藻的光合及呼吸电子传递链,提高了藻细胞的产氢效率。与其他温度诱导条件相比,蛋白核小球藻在35℃诱导2h的环境条件下最具产氢效率,总产氢量为86.997μLH2/mg Chla,是25℃对照组的13.18倍；在高温(35℃；2h)和缺硫联合诱导条件下,藻细胞产氢时间比缺硫组延长约24h,总产氢量为43.618μL H2/mg Chla,是缺硫组的1.79倍。(2)缺氮、缺锰及缺硫均能诱导蛋白核小球藻产氢,其中在缺氮条件下的产氢量最高,为88.613μL H2/mg Chla,分别是对照组、缺锰和缺硫实验组产氢量的4.61、1.92和3.63倍。通过分析蛋白核小球藻的光合、呼吸及生长表明,缺锰对藻细胞的光合、呼吸及生长的影响小于缺氮和缺硫；与正常培养条件相比,缺锰、缺硫抑制藻细胞的光合放氧和生长,对呼吸影响小,而缺氮不仅最大程度抑制藻细胞的光合放氧和生长,同时使呼吸作用增强。(3)添加600mg/L的链霉素对蛋白核小球藻的产氢具有很大促进作用,产氢时间可持续8d,比对照组延长近6d,总产氢量为354.541μL H2/mg Chla,是对照组、200mg/L和1000mg/L实验组的18.44、5.85和1.35倍。与对照组相比,链霉素抑制了蛋白核小球藻的光合作用,对藻细胞后期生长也有一定的抑制作用。以上结果表明,藻细胞的光合作用和产氢受到各种因子的影响。作为一项应用基础研究,希望本工作能为绿藻产氢条件优化以及产氢机制研究提供基础数据和线索。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-8
1 文献综述  8-25
  1.1 生物制氢  9-10
  1.2 微藻制氢研究进展  10-14
  1.3 绿藻制氢研究进展  14-23
  1.4 本论文的研究内容、目的及意义  23-25
2 材料与方法  25-30
  2.1 实验藻种  25
  2.2 培养条件  25-26
  2.3 产氢实验设计与诱导条件  26-27
  2.4 实验方法  27-29
  2.5 主要仪器设备  29-30
3 结果与分析  30-44
  3.1 蛋白核小球藻的生长曲线和饱和光强的测定  30-31
  3.2 温度对蛋白核小球藻产氢的影响  31-36
  3.3 氮,锰,硫缺乏对蛋白核小球藻产氢的影响  36-40
  3.4 链霉素对蛋白核小球藻产氢的影响  40-44
4. 讨论  44-49
  4.1 高温刺激促进蛋白核小球藻产氢  44-46
  4.2 缺氮、缺锰、缺硫促进蛋白核小球藻产氢  46-47
  4.3 添加链霉素促进蛋白核小球藻产氢  47-49
5 小结  49-50
参考文献  50-59
附录  59-60
致谢  60

营养和环境因子对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa产氢的影响

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