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什么是生物碳源?
含有碳元素且能被微生物生長繁殖所利用的一類營養(yǎng)物質(zhì)統(tǒng)稱為碳源。常用的碳源有糖類、油脂、有機酸及有機酸酯和小分子醇。根據(jù)微生物所能產(chǎn)生的酶系不同,不同的微生物可利用不同的碳源。碳源對微生物生長代謝的作用主要為提供細胞的碳架,提供細胞生命活動所需的能量,提供合成產(chǎn)物的碳架。碳源在制作微生物培養(yǎng)基或細胞培養(yǎng)基時有重要的作用,為微生物或細胞的正常生長,分裂提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
生物碳源都有什么?
碳源是微生物生長一類營養(yǎng)物,是含碳化合物。 常用的碳源有糖類、油脂、有機酸及有機酸酯和小分子醇。 根據(jù)微生物所能產(chǎn)生的酶系不同,不同的微生物可利用不同的碳源。 碳源對微生物生長代謝的作用主要為提供細胞的碳架,提供細胞生命活動所需的能量,提供合成產(chǎn)物的碳架。 碳源在制作微生物培養(yǎng)基或細胞培養(yǎng)基時有重要的作用,為微生物或細胞的正常生長,分裂提供物質(zhì)基礎(chǔ)。 碳源是指二氧化碳氣體成分從地球表面進入大氣(如地面燃燒過程向大氣中排放CO2),或者在大氣中由其他物質(zhì)經(jīng)化學(xué)過程轉(zhuǎn)化為二氧化碳氣體成分(如大氣中的CO被氧化為CO2,對于CO來說也叫源)
生物碳源是什么?
一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素來源的營養(yǎng)物,稱為碳源。微生 物細胞含碳量約占干重的50%,故除水分外,碳源是需要量大的營養(yǎng)物, 又稱大量營養(yǎng)物。若把所有微生物當(dāng)作一整體來考察,其可利用的碳源范圍 即碳源譜是極其廣泛的(見表)。
微生物的碳源譜雖廣,但異養(yǎng)微生物在元素水平上的適碳源則是“C· H·O”型。具體地說,“C·H·O”型中的糖類是廣泛利用的碳源,其次是有機 酸類、醇類和脂類等。在糖類中,單糖優(yōu)于雙糖和多糖,己糖優(yōu)于戊糖,葡萄 糖、果糖優(yōu)于甘露糖、半乳糖;在多糖中,淀粉明顯優(yōu)于纖維素或幾丁質(zhì)等純 多糖,純多糖則優(yōu)于瓊脂等雜多糖。在有機碳源中,“C·H·O·N”和“C·H·O·N ·X”類雖也可被利用,但在設(shè)計培養(yǎng)基時,還應(yīng)盡量避免把這兩類主要用于 寶貴氮源的化合物降格當(dāng)作廉價的碳源使用。
生物碳源的歷史
生活在巴西亞馬遜河流域的人們長期使用一種特殊的肥料。這種肥料來源于當(dāng)?shù)兀哂袠O強的恢復(fù)貧瘠土壤肥力的能力。當(dāng)?shù)厝税阉Q為“印第安人的黑土壤”。它多產(chǎn)、肥沃,與當(dāng)?shù)叵∈?、貧瘠的土壤形成鮮明的對比。這種黑土壤在一些地區(qū)可以延綿幾公頃,但是目前還沒有人知道這些神秘的黑土壤到底是什么。有人猜測它是火山巖,或者是古代湖泊的沉積物,又或者是植被腐爛后的殘留物。但很少有人會認為它是人為制造而成的。
現(xiàn)代研究證明,黑土壤是2500年,甚至6000年以前由生活在亞馬遜流域的人們制造的。一般認為,他們使用的材料包括動物糞便,魚,動物骨頭和植物廢物。但是生產(chǎn)黑土壤關(guān)鍵的原料,也是黑土壤之所以呈現(xiàn)黑色的原因,是木炭的使用。
黑土壤中的木炭可以使土壤肥力維持一個世紀(jì)之久。幾個世紀(jì)以來,生活在南美亞馬遜流域的人們都靠這些原生態(tài)材料制造“黑土壤”來肥沃土地。幾千年過去了,那兒的土壤不需耕耘灌溉,依舊十分肥沃。
佐治亞大學(xué)的科學(xué)家Steiner解釋道: “千百年過去,這個區(qū)域依舊沃土依然,那是因為土壤中富含碳元素?!?因此,生物碳這一科學(xué)概念的提出,使人們看到了無需砍伐森林也可開拓農(nóng)耕地的希望。
但在生物碳科技大規(guī)模投入運用之前,該技術(shù)仍進一步改良和完善。工廠可向全球各地農(nóng)場購買農(nóng)耕廢料。這也是生物碳制造蘊含的一大商機。