弧菌作为海洋产电菌的产电方法技术

弧菌作为海洋产电菌的产电方法，包括:a.制备弧菌作为微生物燃料电池接种物；b.制备阴极液和含燃料的阳极液；c.往微生物燃料电池阳极室中加入微生物燃料电池接种物，连接外电路，进行产电检测；d.弧菌接种于产电基础培养基中，在30℃，100rpm培养24h，采用4000rpm离心5min收集菌体，得到微生物燃料电池接种物；本发明专利技术的优点是：弧菌易于培养，能利用多种有机物产电，产电电压大。

Vibrio as a method of producing electricity from marine electricity-producing bacteria

【技术实现步骤摘要】
弧菌作为海洋产电菌的产电方法
本专利技术涉及弧菌作为海洋产电菌的产电方法，属于微生物发电

技术介绍
微生物燃料电池（MFCs）是一种利用微生物作为催化剂，将燃料中的化学能直接转化为电能的生物反应器。近年来MFCs的研究内容在广度和深度上均有显著提升，在微生物电子传递机制等方面取得了重大发现，在系统构型、低成本高性能电极及其催化材料等方面不断获得技术突破。尤其自Habermann等首次将MFCs用于废水处理以来，因其可以利用微生物的代谢活动直接使化学能转化为电能，并能有效去除COD等污染物，同时具有比常规燃料电池的燃料来源更加多样化、操作条件更温和、无污染、可实现零排放、无需能量输入等方面的优点，成为近年来国内外处理污水和废水的研究热点，并已经在生活废水、养猪废水、酿酒废水、食品废水、乳品加工废水、大米加工废水、淀粉废水、造纸废水、染料废水、重金属废水、制药废水、焦化废水、垃圾渗滤液等多种复杂环境中进行了污染物去除和产电的相关研究。在MFC微生物方面，到目前为止有系统命名的菌种约有14种，绝大多数是2000年以后筛选得到的新种，主要分布于变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)，包括希瓦氏菌属(Shewanella)、地杆菌属(Geobacter)、红育菌属(Rhodoferax)和芽孢杆菌属(Bacillus)等。国内研究者也报道了分离出的产电菌，包括费氏柠檬酸杆菌(Citrobacterfreundii)、嗜根考克氏菌(Kocuriarhizophila)、克雷伯氏菌(Klebsiellasp.)、Nitratireductorsp等，而副溶血性弧菌的报道则不多见。由于海水盐度效应，以及养殖废水中污染结构与常见陆源污水的差异，增加了养殖废水的处理难度，单纯针对海水养殖废水处理的专有技术很少。目前主要采用常规的物理、化学和生化工艺处理养殖废水，目的在于降低养殖废水中的化学耗氧量(COD)、悬浮物和氨氮(NH4-N)浓度，然后部分循环利用。生物燃料电池用于海水养殖环境沉积物和废水的污染治理还有一个非常有利的条件，就是海水的导电性强，这使得MFC在治理养殖废水的同时，能更好的发挥其产电功能，达到节能环保的双重作用。目前海洋产电菌一般都是芽孢杆菌，还没有对弧菌的产电方法进行系统的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供弧菌作为海洋产电菌的产电方法。本专利技术要解决的问题是目前海洋产电菌一般都是芽孢杆菌的问题。为实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案是：弧菌作为海洋产电菌的产电方法，包括:a.制备弧菌作为微生物燃料电池接种物；b.制备阴极液和含燃料的阳极液；c.往微生物燃料电池阳极室中加入微生物燃料电池接种物，连接外电路，进行产电检测；d.弧菌接种于产电基础培养基中，在30℃，100rpm培养24h，采用4000rpm离心5min收集菌体，得到微生物燃料电池接种物；d．步骤b中的燃料为乙酸钠，阳极液为产电基础培养基和10mM乙酸钠的混合液，所述步骤b中的阴极液为产电基础培养基和50mM铁氰化钾的混合液；e.所述步骤c中微生物燃料电池接种物的量为0.025g/mL阳极液。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术为弧菌开拓了新的应用领域，为微生物燃料电池提供了一种新的适应性强的产电微生物，弧菌易于培养，能利用多种有机物产电，产电电压大。本专利技术菌株弧菌已于2018年8月21日保藏于浙江海洋大学海洋微生物菌种库，保藏编号为HD-1001。附图说明图1为本专利技术菌株弧菌(VibrioparahaemolyticusN1A_BW)的16SrDNA系统发育树;图2为本专利技术菌株弧菌(VibrioparahaemolyticusN1A_BW)利用乙酸钠为燃料产生的电压随时间的变化曲线图。具体实施方式下面结合具体的实施例进一步阐明本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术，而不能限制本专利技术的保护范围。实施例1：本专利技术菌株弧菌的筛选a.菌株分离：无菌采集舟山海域潮间带表面沉积物，加无菌水振荡，过滤后滤液为接种物，富集培养1-2个月，涂布于琼脂平板，置于厌氧培养箱，30℃培养，待菌落直径约0.5cm时取典型菌落接种于富集培养基中再培养，菌落长成后再次涂布分离，如此反复几次，得到1批纯种菌株；其中，富集培养基：蛋白胨5g,酵母膏1g,氢氧化铁FeO(OH)10g,pH7.0,陈海水1L；产电基础培养基（BM）：NaCl20.0g,KCl0.745g,NaH2PO40.35g,Na2HPO40.44g,MgSO40.188g,Wolfe微量元素溶液10mL陈海水1L；Wolfe微量元素溶液（g/L）：FeSO4.7H2O3，MnSO4.2H2O0.5，NaCl21.0，MgSO4.7H2O0.1，CaCl20.1，ZnSO4.7H2O0.1，CoCl2.6H2O0.1，CuSO4.5H2O0.01，AlK（SO4）2.12H2O0.01；b.产电菌的筛选：对分离得到的纯菌株的菌液进行循环伏安CV扫描来确定所测菌株是否具有电化学活性，所接菌种先培养至对数末期(可以用分光光度计测D600，冷冻离心后用产电基础培养基重新悬浮，加入阳极室，阴极加入等量的产电基础培养基即可。利用多通道万用数字电表测量电压。实施例2：本专利技术菌株弧菌(VibrioparahaemolyticusN1A_BW)的鉴定，通过形态特征观察、生理生化测定及16SrDNA基因序列分析对实施例1得到的菌株进行鉴定；c.形态特征观察：弧菌为革兰氏阴性杆菌，呈弧状、杆状、丝状等多种形状，无芽孢，该菌嗜盐畏酸，对酸较敏感，在固体培养基上菌落常隆起，圆形，表面光滑，湿润。d.16SrDNA系统进化分析：用细菌DNA提取试剂盒提取弧菌(VibrioparahaemolyticusN1A_BW)的全基因，然后以提取的基因为模板，采用细菌16SrDNA通用引物27F(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3')和1492R(5'-TACGGTTACCTTGTTACGACTT-3')进行片段扩增；PCR反应体系（总体积50μL）为：10×buffer5μL，dNTPs0.5μL，正反向Primer各1μL，H2O41μL，Taq酶(TaKaRa)0.5μL，模板DNA1μL；PCR反应条件为：94℃预变性5min；94℃变性1min；55℃退火1.5min；72℃延伸1min，30个循环；72℃延伸10min；将5μlPCR产物于1%琼脂糖凝胶进行电泳，电泳条件为100V电泳30min，电泳完毕在253nm波长下观察并拍照，并用DNA胶回收试剂盒纯化PCR产物，方法见相关试剂盒说明书。将PCR产物进行测序，测序结果利用NCBI的BLAST检索系统，检索网站为：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Blast/及EzTaxon公用数据库进行同源序列比对，从中选取相似序列，并使用MEGA4内嵌的CLUSTALW对从GenBank数据库中获得的序列相似性较高的菌株序列及原序列进行多序列匹配排列MultipleAlignments，采用邻接法Neighbour-joiningmethod对相似度较近的菌株进行聚类，构建系统发育树；测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.弧菌作为海洋产电菌的产电方法，其特征是：包括：a.制备弧菌作为微生物燃料电池接种物；b.制备阴极液和含燃料的阳极液；c.往微生物燃料电池阳极室中加入微生物燃料电池接种物，连接外电路，进行产电检测；d.弧菌接种于产电基础培养基中，在30 ℃，100rpm培养24h，采用4000rpm离心5min收集菌体，得到微生物燃料电池接种物；d．步骤b中的燃料为乙酸钠，阳极液为产电基础培养基和10 mM 乙酸钠的混合液，所述步骤b中的阴极液为产电基础培养基和50 mM 铁氰化钾的混合液；e.所述步骤c中微生物燃料电池接种物的量为0. 025g/mL阳极液。

【技术特征摘要】
1.弧菌作为海洋产电菌的产电方法，其特征是：包括：a.制备弧菌作为微生物燃料电池接种物；b.制备阴极液和含燃料的阳极液；c.往微生物燃料电池阳极室中加入微生物燃料电池接种物，连接外电路，进行产电检测；d.弧菌接种于产电基础培养基中，在30℃，100rpm培养24h，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健鑫，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33