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微生物實現在空氣中產氫

2026-04-11 23:48:344996

據rsc.org網(wang)站(zhan)報(bao)道(dao)，近(jin)期(qi)，研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)者(zhe)發(fa)現(xian)一(yi)係(xi)列(lie)海(hai)洋(yang)固(gu)氮(dan)菌(jun)，這(zhe)些(xie)細(xi)菌(jun)是(shi)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)產(chan)氫(qing)細(xi)菌(jun)，這(zhe)將(jiang)加(jia)速(su)氫(qing)成(cheng)為(wei)燃(ran)料(liao)的(de)願(yuan)景(jing)的(de)實(shi)現(xian)。該(gai)美(mei)國(guo)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)表(biao)示(shi)這(zhe)種(zhong)在(zai)自(zi)然(ran)中(zhong)生(sheng)長(chang)的(de)藍(lan)細(xi)菌(jun) Cyanothece 51142能在有氧條件下將太陽能轉化成氫氣，其產氫速率是一般光和細菌的幾倍。通常這種細菌都是在厭氧條件下產氫的，因為產氫所需要的一種叫做固氮酶或產氫酶的酶會被氧氣抑製。但是通過對Cyanothece 51142這種細菌的生長固氮過程進行研究，小組人員發現在其新陳代謝中會產生固氮酶，這增加了對其能在有氧條件下產生氫氣的能力的懷疑。 Cyanothece 51142能neng夠gou在zai有you氧yang條tiao件jian下xia產chan生sheng氫qing是shi因yin為wei其qi生sheng物wu鍾zhong控kong製zhi著zhe它ta的de新xin陳chen代dai謝xie過guo程cheng，白bai天tian進jin行xing光guang合he作zuo用yong固gu碳tan以yi糖tang原yuan的de形xing式shi儲chu存cun，晚wan上shang以yi糖tang原yuan為wei能neng量liang進jin行xing固gu氮dan過guo程cheng，固gu氮dan酶mei將jiang氮dan氣qi傳chuan化hua成chengNH3，氫氣為副產物。盡管氧氣存在，高呼吸速率為細胞創造了無氧環境，以使固氮酶發揮作用。

研yan究jiu小xiao組zu在zai各ge種zhong條tiao件jian下xia進jin行xing試shi驗yan，對dui產chan氫qing條tiao件jian進jin行xing優you化hua，發fa現xian在zai更geng多duo糖tang原yuan，工gong業ye廢fei棄qi柴chai油you等deng碳tan原yuan存cun在zai的de條tiao件jian下xia，藍lan細xi菌jun可ke以yi產chan生sheng更geng多duo的de氫qing。在zai補bu充chong糖tang原yuan的de同tong時shi，在zai氬ya氣qi氛fen下xia大da量liang培pei養yang藍lan細xi菌jun，小xiao組zu測ce得de其qi最zui高gao產chan率lv為wei每mei小xiao時shi每mei毫hao克ke藍lan細xi菌jun產chan0.467mmol氫氣，與其他光和作用產氫細菌的速率相比有巨大的提升。固氮酶係統產氫通常已經被很多科學家排除了其作為持續的光和產氫方法的可能，很大一部分原因是:這個過程需要很大一部分的外界以ATP的(de)形(xing)式(shi)向(xiang)細(xi)胞(bao)供(gong)能(neng)。該(gai)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)的(de)成(cheng)果(guo)告(gao)訴(su)我(wo)們(men)要(yao)重(zhong)新(xin)考(kao)慮(lv)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)，盡(jin)管(guan)在(zai)這(zhe)個(ge)係(xi)統(tong)在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)之(zhi)前(qian)還(hai)有(you)很(hen)多(duo)工(gong)作(zuo)要(yao)做(zuo)，但(dan)是(shi)這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)好(hao)的(de)從(cong)大(da)自(zi)然(ran)中(zhong)學(xue)習(xi)的(de)例(li)子(zi)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)到(dao)生(sheng)物(wu)科(ke)技(ji)中(zhong)。