[发明专利]一株鲍希瓦氏菌及其在产生物电中的应用

说明书

技术领域

本发明属于环境污染生物处理和生物能源技术领域，具体涉及一株鲍希瓦 氏菌及其在产生物电中的应用。

背景技术

进入21世纪，能源紧张和能源开发利用中引起的环境污染是人类现代社 会可持续发展面临的两大主要挑战。解决这两个问题将是可持续发展的关键所 在。而污水资源化俨然是一个在消除污染的同时又达到资源化的典范之一。

微生物燃料电池(MFC)是利用微生物作为催化剂，通过其代谢作用将有机 物氧化，将化学能产转化为电能的装置。从能源和环境保护的角度来看，将微 生物燃料电池应用到废水处理领域，将MFC技术应用废水处理中，在处理有 机废水的同时获得电能，是缓解当前能源危机和解决环境问题的有效途径，也 是环境能源领域的热点研究课题之一。

菌种是影响微生物燃料电池产电性能的本质因素。最近几年中，关于能在 微生物燃料电池中产生电流的微生物的报道逐渐增多。虽然已经发现较多新的 产电菌，但是其产电功率还是较为低下。而在提高这些产电微生物的产电性能 的同时也要考察菌种的多底物利用，以便适应复杂废水的环境，修复多种类型 的环境污染。因此仍需筛选更为高效的产电微生物。

希瓦氏菌（Shewanella sp.）是典型的海洋微生物属，是一种革兰氏阴性、 兼性厌氧异养菌，通常是从海藻、鱼类、海洋沉积物和贝类中分离得到的。 Shewanella sp.是由Macdonell在1985年重新另外立的新属，也是目前为止呼 吸多样性最显著的生物，这也是该菌属的一个最为明显的特性。有人认为 Shewanella菌都可以在MFC中产电，但是也仅只有几个Shewanella种进行过 产电测试和验证，而很多新分离的种还没有得到更多验证的报道。

发明内容

本发明克服了上述缺陷，提供一种电化学活性菌，及其主要在环境污染修 复及生物能源回收中的应用。

本发明所提供的一种电化学活性菌，它来源于深圳红树林保护中心红树林 底泥，经微生物燃料电池的电化学富集培养、人工分离纯化得到，该菌是鲍希 瓦氏菌（Shewanella haliotis）Z4，由中国典型培养物保藏中心保藏，简称 CCTCC，保藏号为：CCTCC NO:M 2012444，保藏日期为2012年11月6日， 地址为中国.武汉.武汉大学。该菌在海洋微生物培养基2216（DSMZ Medium 604）的菌落为圆形，橙黄色，边缘光滑，有光泽，直径约2mm。透射电镜下 观察该菌的形态为杆状，长约1.3μm，宽约0.6μm，周生鞭毛和荚膜，生长 对数期为5～22h。菌株Z4的进全长16S rDNA序列的登录号为JX286502。

所述鲍希瓦氏菌在产生物电中的应用，具体包括如下步骤：

（1）将权利要求1所述的鲍希瓦氏菌接种至高盐LB培养基中，30±5℃ 厌氧培养；取对数期生长中期的菌液，离心，弃上清液，添加PBS缓冲液摇 匀，按上述步骤将所得菌悬液再次离心，如此反复清洗2次，添加PBS缓冲 液制成菌悬液；

（2）启动单室空气阴极微生物燃料电池，将（1）中获得的菌悬液与营养 液混合后接种于微生物燃料电池，在30±5℃恒温条件下运行即可。当MFC 的输出电压达到100mV以上，视为启动成功。此后，仅更换含电子供体的营 养液。

优选地，所述高盐LB培养基组分如下：胰蛋白胨(Tryptone)10g·L^-1，酵 母提取物(Yeast extract)5g·L^-1，氯化钠(NaCl)20g·L^-1。

优选地，所述营养液成分为20mmol·L^-1的电子供体，50mmol·L^-1PBS 缓冲液以及少量维生素和微量元素。

优选地，所述电子供体为乳酸盐、葡萄糖、丙酮酸和甲酸盐中的一种或几 种；所述PBS缓冲液的配方为NH₄Cl 0.31g·L^-1，NaH₂PO₄·H₂O 2.452g·L^-1， Na₂HPO₄ 4.576g·L^-1，KCl 0.13g·L^-1，pH 7.0。