一种产电溶藻海洋细菌及其应用制造技术

本发明专利技术属于微生物应用技术领域及新能源领域，具体的说是一种产电溶藻海洋细菌及其应用。该菌为假单胞菌(Pseudomonas sp.)HS01，菌株已于2019年1月4日，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(GMCC)，保藏编号：CGMCC No.17109,地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编100101。所述假单胞菌(Pseudomonas sp.)HS01在治理富营养化水体中藻华暴发的应用。本发明专利技术菌株具有较高的产电活性及高效的溶藻效果，在微生物应用领域具有较大应用潜力。

A Marine Bacteria Producing Electrolysis Algae and Its Application

The invention belongs to the microbial application technology field and the new energy field, in particular to an electrolytic algae-lysing marine bacteria and its application. The strain is Pseudomonas sp. HS01. The strain has been stored in China General Microbial Species Preservation and Management Center (GMCC) on January 4, 2019. The storage number is CGMCC No. 17109. The address is No. 3, No. 1 Hospital, Beichen West Road, Chaoyang District, Beijing, and the postcode is 100101. The application of Pseudomonas sp. HS01 in controlling algal blooms in eutrophic water bodies. The strain of the invention has high electricity-producing activity and high algae-dissolving effect, and has great application potential in the field of microbial application.

【技术实现步骤摘要】
一种产电溶藻海洋细菌及其应用
本专利技术属于微生物应用
及新能源领域，具体的说是一种产电溶藻海洋细菌及其应用。
技术介绍
自上世纪来，化石燃料的开采促进了全球经济的发展，但是化石燃料不可再生，同时化石燃料的燃烧带来了一系列的环境问题。开发获取清洁新能源是应对这一问题的关键。21世纪以来，微生物燃料电池技术成为微生物学、化学和新能源领域的研究热点，微生物燃料电池技术具有原料来源广泛，运行成本低，不产生有害气体等诸多优点，被认为是一种具有良好开发前景的绿色可再生能源利用技术。获取产电微生物是利用微生物燃料电池技术获得生物电能的基本要求，溶藻产电微生物可利用微藻作为电子供体，通过电子传递链将电子传递给最终电子受体，在获取自身生长能量的同时产生电能。获取产电微生物将有助于微生物燃料电池技术的开发利用。水体富营养化日益严重，蓝藻水华频繁暴发，已经引起了一系列经济和社会问题，阻碍了社会的和谐发展。治理蓝藻水华是一项十分严峻的社会难题，通过生物的方法治理蓝藻水华一直是蓝藻水华治理的重要方式。目前已经报道溶藻细菌，但是对于微藻作为电子供体获得生物电能的产电细菌研究较少。产电细菌以微藻作为电子供体，释放电子进行产电，是实现藻类生物质资源化的一种新方法，溶藻产电细菌的获取分离和应用具有重要的学术价值和应用前景。全球能源短缺使绿色新能源成为关注的焦点，湖泊富营养化的加剧，造成环境污染，产电溶藻细菌以微藻作为电子供体构建微生物燃料电池，实现能源利用的可持续发展技术，是当微生物技术研究的一个重要发展方向，具有明显的应用价值和环保效益。
技术实现思路
本专利技术公开了一种从黄海近海水域中分离获得的产电溶藻海洋细菌假单胞菌(Pseudomonassp.)及其应用。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种产电溶藻海洋细菌，该菌为假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01，菌株已于2019年1月4日，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏编号：CGMCCNo.17109,地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编100101。所述假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01单细胞，革兰阴性杆菌，菌体大小(1.2～5.6)μL×宽(0.3～1.2)μL。假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01已于2019年1月4日，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏编号：CGMCCNo.17109,地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编100101。所述假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01，分离于黄海近海水域，经过4-8个梯度稀释后，涂无菌平板培养基(培养基组分：柠檬酸钠3.0gL-1，氯化钠0.53gL-1，磷酸二氢钾2.0gL-1，七水硫酸镁1.0gL-1，无水氯化钙0.01gL-1，六水氯化铁0.05gL-1和琼脂糖20gL-1)，置于20-37℃恒温箱中培养，18小时后，经4-8次挑取单菌落后，重新利用单菌落涂平板纯化获得。所述假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01，该细菌属于变形菌门，γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),假单胞菌目(Pseudomonadales)，假单胞菌科(Pseudomonadaceae)，假单胞菌属(Pseudomonas)。单细胞，革兰阴性杆菌，菌体大小(1.2～5.6)μL×宽(0.3～1.2)μL，杆状或者线状，成对或短链状排列。菌体的一端有单鞭毛，无芽胞，无荚膜。可在多种如蓝藻藻粉、蓝藻或柠檬酸钠等作为电子供体的培养基中20-37℃下生长。一种产电溶藻海洋细菌的应用，所述假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01在治理富营养化水体中藻华暴发的应用。所述藻为蓝藻或绿藻；其中，蓝藻为微囊藻属、念珠藻、颤藻属或鱼腥藻属；绿藻为：小球藻属、栅藻属、集星藻或盘星藻。上述微囊藻属，如：铜绿微囊藻、鱼害微囊藻、水华微囊藻、片状微囊藻、浮生微囊藻；颤藻属，如：巨颤藻；鱼腥藻属，如：水华鱼腥藻；小球藻属如普通小球藻、海水小球藻；栅藻属，如：四尾栅藻、二形栅藻。一种产电溶藻海洋细菌的应用，所述菌株作为产电溶藻菌在微生物燃料电池中将生物能转换为电能中的应用。所述菌株为假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01、该菌株的培养液、该菌株的培养液浓缩物、该菌株的培养液的菌悬液、或该菌株的培养液过滤的滤液。所述菌株在将生物能转换为电能时电子供体为柠檬酸钠、蓝藻、柠檬酸钠、蓝藻、蓝藻冻干粉、酵母提取物、牛肉高蛋白胨、柠檬酸、乙酸、乙醇或丙三醇等。所述菌株具有溶藻性质，可利用多种有机物质作为电子供体，或与蓝藻共培养时，在高效溶藻的同时，可向胞外释放电子，产生电流。所述菌株产电能力可利用单室微生物燃料电池和双室微生物燃料电池进行检测。单室微生物燃料电池阳极的碳布电极，阴极为空气阴极，双室微生物燃料电池阳极和阴极均为碳布电极，采用阳离子交换膜分离阴极和阳极。采用菌株进行生物能转化时，可在以碳布作为电极，40-60mM铁氰化钾溶液作为阴极的双室微生物燃料电池内检测到电流密度为10mAm-2～30mAm-2的生物电能。同时该菌株的培养液、该菌株的培养液浓缩物、该菌株的培养液的菌悬液、或该菌株的培养液过滤的滤液，均能实现将生物能转换为电能。以或该菌株的培养液过滤的滤液为例在三极双室微生物燃料电池中可检测到氧化还原峰，并且在微生物燃料电池中可以检测到短暂的电流曲线，电流可达1mAm-2～10mAm-2。本专利技术所具有的优点：本专利技术产电溶藻海洋细菌是一株在山东省烟台市月亮湾水域分离培养获得的海洋细菌，该菌能够在多种电子供体的培养基生长，容易培养，所述菌株可应用于微生物燃料电池获得生物电能的研究，工艺简单，易操作，具有较好的电化学特性。经微生物燃料电池技术及藻菌共培养实验，发现该菌可以蓝藻藻粉、蓝藻活体细胞或柠檬酸钠等作为电子供体时，通过微生物燃料电池电化学装置测定海洋细菌具有较好的产电能力，有较好的溶藻产电能力，该海洋细菌其高效的溶藻特性在富营养化蓝藻水华治理方面具有较好的应用潜力；该细菌具有较高的产电效率，在利用电化学技术将生物能转换为电能的方面具有较好的应用潜力。附图说明图1为本专利技术实施例提的假单胞菌(Pseudomonassp.HS01)处理铜绿微囊藻的溶藻效果；图中从左至右依次为对照组：不含有菌株HS01的铜绿微囊藻；实验组1：1x107cellsmL-1；实验组2：1x108cellsmL-1；实验组3：1x109cellsmL-1。图2为施例提的假单胞菌(Pseudomonassp.HS01)处理铜绿微囊藻的溶藻效率。图3为本专利技术实施例提的假单胞菌(Pseudomonassp.HS01)在双室微生物燃料电池中的产电能力的效果图。图4为本专利技术实施例提的假单胞菌(Pseudomonassp.HS01)的胞外分泌物在双室微生物燃料电池中的产电活性的效果图。图5为本专利技术实施例提的循环伏安法测定假单胞菌(Pseudomonassp.HS01)在双室微生物燃料电池中的氧化还原峰。图6为本专利技术实施例提的假单胞菌(Pseudomonassp.HS01)在双室微生物燃料电池中阳极碳布电极上的扫描电镜照片。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产电溶藻海洋细菌，其特征在于：该菌为假单胞菌(Pseudomonas sp.)HS01，菌株已于2019年1月4日，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏编号：CGMCC No.17109,地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编100101。

【技术特征摘要】
1.一种产电溶藻海洋细菌，其特征在于：该菌为假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01，菌株已于2019年1月4日，保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏编号：CGMCCNo.17109,地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮编100101。2.按权利要求1所述的产电溶藻海洋细菌，其特征在于：所述假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01单细胞，革兰阴性杆菌，菌体大小(1.2～5.6)μL×宽(0.3～1.2)μL。3.一种权利要求1所述的产电溶藻海洋细菌的应用，其特征在于：所述假单胞菌(Pseudomonassp.)HS01在治理富营养化水体中藻华暴发的应用。4.按权利要求3所述的产电溶藻海洋细菌假单胞菌(Pseudomona...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文静，盛彦清，
申请(专利权)人：中国科学院烟台海岸带研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37