铁还原过程对栖热腔菌Thermosipho ferrireducens JL129W03T的厌氧发酵代谢影响

作者：陈瑶; 邵宗泽; 邱冬华; 杨渐; 曾湘^*

来源：应用海洋学学报, 2022, 41(04): 591-598.

• 海洋生物学
• 栖热腔菌
• 铁还原
• 发酵代谢
• 产氢
• 产乙醇

本研究以分离自西北印度洋深海热液硫化物的铁还原栖热腔菌(Thermosipho ferrireducens) JL129W03T为研究对象，在以四方纤铁矿(β-FeOOH)为电子受体条件下，测定了不同培养时间的细胞生长量和主要的代谢产物，并结合其基因组信息预测了主要代谢途径。结果表明，厌氧糖酵解是该菌的主要代谢途径，发酵代谢产物包括乙醇、乙酸、乳酸、丁酸和CO2。同时，该菌含有[Fe-Fe]型氢酶，可以利用厌氧发酵过程产生的还原态铁氧还蛋白获得电子产生H2。在培养基中添加四方纤铁矿后，促进了菌株的最大细胞生长量(3.17×107 cells/mL至2.19×108 cells/mL),也促进了菌株对淀粉和纤维素的利用率(分别提高了100%和34%)。同时，培养基中添加四方纤铁矿后，菌株JL129W03的乙醇产量增加了76%,而丁酸的产量却降低了73%,对H2、乙酸、乳酸的产生影响较小。本研究对了解Thermosipho ferrireducens JL129W03T的生理代谢特点和进一步应用开发清洁能源(H2、乙醇等)奠定了基础。

• 单位
  生物地质与环境地质国家重点实验室; 自然资源部第三海洋研究所; 中国地质大学（武汉）