単細胞耐塩性シアノバクテリアにおけるCCCPおよびDCMUによる水素産生への影響

要約

耐塩性単細胞シアノバクテリアは暗発酵的な水素産生能を持つが、光照射下では産生量が少ない。光化学系II阻害剤であるCCCP（0.5μM）およびDCMU（50μM）を用いた実験では、光照射条件下での水素光産生速度が未処理細胞の3〜5倍に増加した。最高光産生速度はDCMU処理で3.63±0.26 μmol H₂/g乾燥重量/hであった。暗条件ではCCCPのみが水素産生を促進し、最高速度39.50±2.13 μmol H₂/g乾燥重量/hが2時間後に観察された。CCCPは酸化的リン酸化の脱共役剤として機能し、呼吸速度を高めることでO₂濃度を低下させ、双方向性ヒドロゲナーゼ活性を促進した。

メカニズム

CCCPは酸化的リン酸化を脱共役させて呼吸速度を上昇させ、DCMUは光化学系IIを直接阻害することでO₂産生を抑制し、双方向性ヒドロゲナーゼの活性を促進して水素産生を増大させる。