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目前,能源危机和环境问题日益严重,而藻类光合产氢为解决这一问题提供了可能。莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)由于遗传背景清晰、易于培养、氢酶活性高等优点而被作为藻类光合产氢的模式生物之一。然而,由于氢酶对氧气极其敏感,因此,这大大限制了藻类光合产氢的发展。为了降低氧气浓度、激活氢酶和增加光合产氢,人们发展了许多方法,例如,NaHSO3处理和缺硫培养。但这些方法仍无法达到藻类产氢工业化应用的需求,因此,人们必须继续寻找改良藻类光合产氢的新方法。 本论文的目的就是寻找提高莱茵衣藻光合产氢的新方法。通过硫化物的筛选,我们发现Na2S处理可以提高莱茵衣藻的光合产氢。当Na2S处于1.5mM时,可提高莱茵衣藻光合产氢大约10倍。进一步研究发现,Na2S处理降低了莱茵衣藻培养物的溶解氧浓度,激活了氢酶,从而提高了光合产氢。尽管与NaHSO3处理和缺硫培养相比,Na2S处理产氢效率是最低的,但这一处理对光系统Ⅱ(PSⅡ)损伤也是最轻的。这暗示着我们可以通过不同优化策略来进一步提高莱茵衣藻光合产氢。具体优化策略列举如下: 1)通过每隔24小时添加1.5mMNa2S,重复添加3次,可提高莱茵衣藻光合产氢约30倍; 2)当培养液初始pH处于8.0时,可提高莱茵衣藻光合产氢约15倍; 3)当细胞处于500μEm-2s-1时,可提高莱茵衣藻光合产氢约15倍; 4)当细胞处于初始pH8.0和500μEm-2s-1时,可提高莱茵衣藻光合产氢约20倍。 综上所述,Na2S处理是一种提高莱茵衣藻光合产氢的新方法;通过优化,可进一步提高其光合产氢。这一研究大大丰富了藻类光合产氢的策略,为进一步氢能的工业化应用提供了可能。