氧電極測定光合細菌在特殊條件下的產氫量的應用
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英國Hansatech生產的Clark液相氧電極是一款測定溶液中氧氣含量的經典儀器。經過特殊的電鍍可以改變電極的陰極和陽極進行其他氣體的測定，包括氫氣、一氧化氮等。
報道了紫色非硫細菌（PNSB）在磷酸三乙酯酵母抽提物（TAPY）培養基上進行異養生長和使用Clark氧電極（Hansatech，英國）測定其在不同條件下的產氫量。
圖注：在供氮培養基TAPY中培養R. rubrum DSM 467 (A), R. sphaeroides DSM 5864 (B) 和 R. capsulatus JCM-21090 (C)的生長狀況。
研究發現，在缺氮條件下，與黑暗生長相比，PNSB在照光條件下生長更快產氫更多。在無氮條件下紫色非硫細菌R.sphaeroides DSM 5864（以下簡稱DSM 5864）發酵20h后開始產氫，78h達到最大積累量，發酵42h后達到最大產氫速率0.669mmol H2 h-1 L-1。由于在缺氮條件下能夠產生氫氣，而在充氮培養基上不產生氫氣，說明固氮酶是負責制氫的酶。
圖注：在光照條件下，無氮TAPY培養基中，R.sphaeroides DSM 5864的累積產氫量（●）和產氫速率（○）。
在無氮TAPY培養基上，DSM 5864在黑暗中無法產生的氫氣，表明光對產氫過程是必要的。由于氫只在缺氮和光照條件下產生，因此，DSM 5864中的固氮酶活性需要光來驅動電子傳遞，從而產生固氮酶所必需的ATP。
圖注：在光照和黑暗條件下，無氮TAPY培養基中，R.sphaeroides DSM 5864的累積產氫量。光照（●），黑暗（○）
圖注：光照條件下，無氮TAPY培養基上R.sphaeroides DSM 5864在重復間歇累積產氫量。第1次（●）；第2次（◆）；第3次（▲）和第4次（■）循環的分批發酵。在每一輪試驗后，按照材料和方法中的描述留下復制瓶，不添加醋酸鈉作為對照。
生物制氫在可持續的氫經濟中發揮重要作用，在未來的生物工業中，可以利用廉價的有機廢物，通過暗發酵和光發酵產生氫氣。PNSB光發酵制氫在利用光照和各種有機廢棄物方面具有相當大的優勢。
