一种生物质光合产氢混合菌群的制备方法技术

本发明专利技术属于生物制氢技术领域，尤其为一种生物质光合产氢混合菌群的制备方法，包括以下制备步骤：S1、制备细菌生长培养基；S2、扩增菌液；新型光合细菌以HAU

【技术实现步骤摘要】
一种生物质光合产氢混合菌群的制备方法


[0001]本专利技术涉及生物制氢
，具体为一种生物质光合产氢混合菌群的制备方法。

技术介绍

[0002]化石能源的日渐枯竭及其使用所带来环境污染问题迫使人们开发新的清洁可再生能源以满足未来经济和社会发展的需要。氢能因能量密度高、燃烧无污染且利用形式多样而被公认为未来主要的能源载体形式。以氢能使用为核心的“氢能经济”和“氢能社会”发展模式是人们对未来能源使用技术的憧憬。
[0003]生物制氢是利用微生物自身代谢释放氢气的过程，其产氢条件温和，环境友好且原料来源丰富而被认为是未来氢能生产的主要替代形式。在各类生物制氢技术比较中，光合细菌制氢不仅有较高的产氢能力，其还可以利用多种有机废弃物作为产氢原料，实现氢能生产和废弃物处理的双重目标而成为制氢技术研究的热点问题。光合细菌制氢是光合细菌在厌氧光照条件下将有机质转化为氢气的生理代谢过程，其制备和应用是光合细菌制氢技术研究从实验室向实际生产转化的基础环节。
[0004]HAU
‑
M1光合细菌由沼泽红假单胞菌、深红红螺菌、荚膜红细菌荚膜红细菌和类球红细菌组成。目前HAU
‑
M1光合细菌进行光发酵产氢有较大的提升空间。已有研究证实表面活性剂能够显著促进光发酵过程的氢生产，这与表面活性剂促进细菌生长有关，表面活性剂在光发酵制氢领域的应用空间较大。霍氏肠杆菌被证实能够产生鼠李糖脂类表面活性剂，将霍氏肠杆菌引入HAU
‑
M1光合细菌体系，光合细菌生长代谢的同时，能够产生表面活性剂，从而促进光发酵体系的产氢效率。现有光发酵产氢技术的产氢效率较低，光发酵产氢效果不明显，且成本较高，缺乏应用前景。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种生物质光合产氢混合菌群的制备方法，解决了现有光发酵产氢技术的产氢效率较低，光发酵产氢效果不明显，且成本较高，缺乏应用前景的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]本专利技术的目的在于提供一种光合细菌菌液的制备方法，制备的光合细菌混合菌群在培养过程中会分泌鼠李糖脂类表面活性剂，能够显著提高氢气产量，且效果明显。此外，相比于外加表面活性剂，本专利技术在降低成本方面具有显著优点。
[0009]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0010]一种生物质光合产氢混合菌群的制备方法，包括以下制备步骤：
[0011]S1、制备细菌生长培养基：包括以下组分及其密度：氯化铵(1g
·
L
‑1)、碳酸氢钠(2g
·
L
‑1)、酵母膏(1g
·
L
‑1)、磷酸氢二钾(0.2g
·
L
‑1)、乙酸钠(4g
·
L
‑1)、硫酸镁(0.2g
·
L
‑1)和氯化钠(2g
·
L
‑1)；
[0012]S2、扩增菌液：新型光合细菌以HAU
‑
M1光合细菌与霍氏肠杆菌为共培养产氢菌，在厌氧密封培养容器中加入生长培养基与共培养产氢菌，置于适宜条件下进行培养扩增；
[0013]S3、产氢实验：采用批次实验，称取适量底物于150mL的锥形瓶中，分别加入适量酶、pH为4.8的柠檬酸钠缓冲液以及产氢培养基，调整光发酵生物制氢体系pH为中性后，加入培养至对数期的新型光合细菌，创造厌氧环境，在30℃、3000Lux的恒温培养箱中进行产氢实验；每隔12h进行取样。
[0014]具体的，所述新型光合细菌菌落由沼泽红假单胞菌、深红红螺菌、荚膜红细菌荚膜红细菌、类球红细菌和霍氏肠杆菌组成。
[0015]进一步地，所述新型光合细菌的制氢效果通过改变添加霍氏肠杆菌的体积分数(2％，4％，6％，8％，10％)进行探究。
[0016]进一步地，所述光发酵生物制氢体系在光发酵生物制氢过程中采用同步糖化发酵方式，在30℃、3000lx的光照厌氧培养条件下进行。
[0017](三)有益效果
[0018]与现有技术相比，本专利技术提供了一种生物质光合产氢混合菌群的制备方法，具备以下有益效果：
[0019]本专利技术在HAU
‑
M1光合细菌菌群中引入霍氏肠杆菌，制备的光合细菌混合菌群在培养过程中会分泌鼠李糖脂类表面活性剂，有效增加了光发酵生物制氢体系的产氢量，且效果明显；添加霍氏肠杆菌为6％时，光发酵累计产氢量达到峰值，且远远大于未添加组；此外，本专利技术的新型光合细菌具有成本低，效率高，环境友好且适应性强等优点，在光发酵生物制氢领域有广泛的应用前景。
附图说明
[0020]图1为本专利技术不同体积分数下霍氏肠杆菌下新型光合细菌光发酵制氢过程中细菌生长浓度的变化示意图；
[0021]图2为本专利技术不同体积分数下霍氏肠杆菌下新型光合细菌光发酵制氢过程中累计产氢量和产氢速率的变化示意图；
[0022]图3为本专利技术不同体积分数下霍氏肠杆菌下新型光合细菌光发酵制氢过程中还原糖的变化示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例
[0025]如图1
‑
3所示，本专利技术一个实施例提出的生物质光合产氢混合菌群的制备方法，包括以下制备步骤：
[0026]S1、制备细菌生长培养基：包括以下组分及其密度：氯化铵(1g
·
L
‑1)、碳酸氢钠
(2g
·
L
‑1)、酵母膏(1g
·
L
‑1)、磷酸氢二钾(0.2g
·
L
‑1)、乙酸钠(4g
·
L
‑1)、硫酸镁(0.2g
·
L
‑1)和氯化钠(2g
·
L
‑1)；
[0027]S2、扩增菌液：新型光合细菌以HAU
‑
M1光合细菌与霍氏肠杆菌为共培养产氢菌，在厌氧密封培养容器中加入生长培养基与共培养产氢菌，置于适宜条件下进行培养扩增；
[0028]S3、产氢实验：采用批次实验，称取适量底物于150mL的锥形瓶中，分别加入适量酶、pH为4.8的柠檬酸钠缓冲液以及产氢培养基，调整光发酵生物制氢体系pH为中性后，加入培养至对数期的新型光合细菌，创造厌氧环境，在30℃、3000Lux的恒温培养箱中进行产氢实验；每隔12h进行取样。
[0029]具体的，本专利技术的新型光合细菌由HAU
‑
M1细菌和霍氏肠杆菌组成，其中，HAU
‑
M1光合细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质光合产氢混合菌群的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：S1、制备细菌生长培养基：包括以下组分及其密度：氯化铵(1g
·
L
‑1)、碳酸氢钠(2g
·
L
‑1)、酵母膏(1g
·
L
‑1)、磷酸氢二钾(0.2g
·
L
‑1)、乙酸钠(4g
·
L
‑1)、硫酸镁(0.2g
·
L
‑1)和氯化钠(2g
·
L
‑1)；S2、扩增菌液：新型光合细菌以HAU
‑
M1光合细菌与霍氏肠杆菌为共培养产氢菌，在厌氧密封培养容器中加入生长培养基与共培养产氢菌，置于适宜条件下进行培养扩增；S3、产氢实验：采用批次实...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志萍，范小妮，张寰，岳建芝，李亚猛，路朝阳，齐萌，张洋，张全国，荆艳艳，蒋丹萍，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：