[发明专利]肺炎克雷伯氏菌及其制备氢气和2,3-丁二醇的方法无效

专利信息
申请号: 200910046726.8 申请日: 2009-02-26
公开(公告)号: CN101531979A 公开(公告)日: 2009-09-16
发明(设计)人: 张旭;牛坤;谭文松 申请(专利权)人: 华东理工大学
主分类号: C12N1/20 分类号: C12N1/20;C12P3/00;C12P7/18;C12R1/22
代理公司: 上海翼胜专利商标事务所(普通合伙) 代理人: 翟 羽
地址: 200237*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 肺炎 克雷伯氏菌 及其 制备 氢气 丁二醇 方法
【说明书】:

【技术领域】

发明涉及肺炎克雷伯氏菌技术领域,具体地说,是一种肺炎克雷伯氏菌及其制备氢气和2,3-丁二醇的方法,涉及的菌种为Klebsiella pneumoniaeECU-21,保藏编号为CGMCC No.2850。

【背景技术】

能源是人类赖以生存的物质基础之一,是地球演化及万物进化的动力,它与经济的发展和人类的进步息息相关。随着社会经济的发展,人类对能源及化学工业品原料的需求也越来越大。长期以来,对石油等不可再生资源的过度依赖导致了严重的环境污染和能源紧缺问题,因此寻找替代能源的任务刻不容缓。众所周知,氢能具有清洁、高效、无污染等优点,符合可持续发展的要求,其研究已涉及能源、汽车、环境、生物、经济、法律、政策等多个领域,已经被公认为最有发展前景的能源形式,从世界范围来看,氢能经济正呼之欲出。2,3-丁二醇作为一种重要的化工原料,被广泛应用于化工、食品、燃料以及航空等多种工业领域,具有巨大的市场潜力。

目前工业生产氢气的方法多数为化石燃料裂解法,而相比高能耗、高污染的化学工业生产来说,采用微生物发酵法生产能源产品及生物基化学品具有广阔的应用前景,它可以利用废弃生物质为底物,采用细菌发酵为手段进行产物生产,减少了环境污染,不存在能耗问题,是一项十分有意义和发展前景的产业。因此,如果能够利用微生物发酵的方法,实现氢气与2,3-丁二醇的联产过程,将对整个经济社会发展起到良好的推动促进作用。能够用来发酵产生氢气和2,3-丁二醇的菌种有很多,包括Klebsiella、Bacillus、Serratia和Pseudomonas等,其中兼性厌氧细菌Klebsiella pneumoniae能够在厌氧或微氧条件下生长,相比其它菌种来说,具有广泛的底物利用范围(包括单糖、双糖等糖类物质,有机酸、纤维素水解液等)和简单的生长条件,因此被广泛应用于工业发酵生产中。

目前制约生物制氢工业发展的主要原因是底物转化率较低,发酵成本居高不下,为解决这一问题,国内外学者也做了大量研究,筛选分离高效产氢细菌,不但是解决这一问题的基础课题,也为产氢细菌遗传改良和生理生化的研究提供了重要的微生物资源;而除了从菌种方面进行改良之外,实现高价值生物基化学品的联产发酵过程也可以提高发酵过程的经济性,推动生物能源工业化进程的发展。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种肺炎克雷伯氏菌及其制备氢气和2,3-丁二醇的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

本发明提供一种肺炎克雷伯氏菌,其筛选方法为:

肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae ECU-21)是一种属于克雷伯氏菌属的菌种,本发明筛选基质为上海市长桥水质净化厂厌氧污泥,将污泥稀释不同梯度后涂布于培养平板中厌氧培养;厌氧培养过程在真空干燥器中进行,将培养平板放入真空干燥器中,通过反复抽真空/通N2的过程,使其内部处于厌氧环境,然后将真空干燥器置于37℃培养箱中进行培养从而获得厌氧菌株,最后经过多次分离纯化而获得;在2009年01月06日在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)登记保藏,保藏编号为CGMCC No.2850。

本发明的肺炎克雷伯氏菌具有如下的微生物学特征:

一、形态特征:

(1)细胞的形态和大小:短杆菌,0.5~1×1~3μm;

(2)孢子的形成:无;

二、在各种培养基上的生长状态:

(1)牛肉浸膏琼脂平板培养(37℃,24小时)

菌落形状:圆形;

菌落表面隆起:平滑、有光泽、菌落粘稠;

大小:1~2mm;

色调:乳白色;

(2)牛肉浸膏明胶穿刺培养(20℃,6天)

不液化明胶;

三、生理生化特征:

(1)硝酸盐利用(28℃,5天):能利用;

(2)淀粉水解:阳性;

(3)吲哚实验:阴性;

(4)尿素水解:阳性;

(5)甲基红试验:阴性;

(6)产H2S实验:阴性;

(7)对氧的需求:兼性;

(8)生长pH范围:4.0~9.0;

(9)生长最适宜温度:34~37℃。

本发明的肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae ECU-21可用在厌氧条件下制备氢气和2,3-丁二醇,制备方法的具体步骤为:

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