氫細菌

氫細菌是利用氫氣作為電子供體，將二氧化碳還原為有機物的一類細菌。能夠利用分子態氫和氧之間的反應所產生的能，並以碳酸作唯一碳源而生長的細菌。若給與有機物又能作為異養生物而生長，因而它是兼性化能自養細菌。以往曾把它歸於氫單胞菌屬，現今已被記載為假單胞菌屬（敏捷假單胞菌、嗜糖假單胞菌）、產鹼菌屬（真養產鹼菌、爭淪產鹼菌）中的若干種，以及副球菌屬（脫氮微球菌）和放線菌中的若干種（Noca-rdia saturnea等）。

基本介紹

• 中文學名：氫細菌
• 拉丁學名：hydrogen bacteria
• 界：細菌界
• 套用方向：水體硝酸鹽的處理

菌種介紹

作為氧化分子態氫時的末端電子受體，除氧以外，還往往利用硝酸鹽（上述脫氮副球菌）、硫酸鹽（硫酸鹽還原細菌）、二氧化碳（甲烷細菌）等。但是，硫酸鹽還原細菌等卻不能隨此反應而固定二氧化碳。分子態氫雖然可被氫化酶而活化，但在氫細菌中這種酶有的以可溶性直接還原NAD；有的為膜結合性的，而不直接還原NAD的。至於從氫往氧的電子傳遞途徑中，也尚未得到一致的見解。

菌種分類

氫細菌儘管都已氫氣為電子供體，但電子受體卻不盡相同，有氧氣，硝酸鹽，硫酸鹽，二氧化碳等，產物不同，套用也不盡相同。在這裡，將氫細菌按電子受體的不同，簡單分為四類。

篩選培養

菌種篩選

氫細菌在化能自養微生物中是生長最快的一種[3]，利用其自養以及對氫的利用可以對菌種進行篩選。總結起來需要注意以下幾點：不加入有機碳源，向含有必要營養元素的培養基中通入二氧化碳，氫氣混合氣體；視需要而定通入氧氣，加入硝酸鹽、硫酸鹽等；培養菌種選擇土壤浸出液；使用氣象色譜對初篩菌種進行復篩

材料

菌種為大連理工大學花園土壤。篩選培養基(μ/g/L)，NH4Cl 2.0，Na2HPO4 0.75，KH2PO4 0.25，MgSO4 0.3，V(H2)：V(O2)：V(CO2)=7：1：1，pH=7。

篩選流程：

1) 採用置換排氣法配氣：如圖2所示，採用該裝置進行反應通氣。 NADPH NADH NADH H2 CO2 H2 SHase SHase NAD+ 細胞膜 細胞質 ADP+Pi ATP Cytb CoQ 維生素K2 Cytc Cyta/a3 O2 琥珀酸 PHase PHase——顆粒狀氫化酶 SHase——可溶性氫化酶

2)斜面和平板培養條件下的配氣：先採用置換配氣法使緩衝瓶內充滿一定 比例的氣體，真空乾燥器在無菌室滅菌後，將劃線斜面或平板放人其中，用真空泵將真空乾燥器抽成真空，然後與緩衝瓶連線。

3) 菌種的篩選：在250 mL血漿瓶內裝入30 mL液相培養基，用矽膠塞密 封，滅菌，用無菌注射器接土壤上清液，再通過配氣裝置充入混合氣， 30℃搖床振盪培養，3～4 d為一個富集周期，之後挑取單苗落劃線，恆溫培養8—10 d後獲菌種斜面。

4) 培養條件的最佳化：每一培養條件的考察均採用篩選培養基．只改變待考 察條件，測定培養液。

5) 蛋白含的測定：用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法 ．

6) 氣相色譜分析

培養方法

對篩選好的菌種根據不同類型，

可以用幾種不同的方式培養，

每篇文獻中采

用的方法都不完全一致，這裡，經過總結，給出以下流程。

1)通氣比例的確定：氣相比例對氫細菌生長代謝影響最大，因此實驗前

要對最佳通氣比例進行測定。

2)培養基的製備：根據不同電子受體配製培養基，注意保證二氧化碳作為

唯一的碳源。

3)供氫裝置：外部供氫法和內部供氫法（電解法）