[发明专利]海洋产电微藻及其应用

说明书

本发明涉及海洋微藻，具体地说是一种具有产电活性的海洋微藻及其在电化学中的应用。微拟球藻(Nanochloropsis sp.)HDY2已于2017年3月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：中国，北京，中国科学院微生物研究所，邮编：100101，保藏编号为：CGMCC 13868，分类学命名为微拟球藻(Nanochloropsis sp.)。所述微拟球藻(Nanochloropsis sp.)属于海水微藻，易于培养，能在通用藻类海水培养基中生长，利用光合微生物燃料电池技术检测微拟球藻，发现其有明显的产电活性，具有较高的经济价值和广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及海洋微藻，具体地说是一种具有产电活性的海洋微藻及其在电化学中的应用。

背景技术

目前，人类开发利用的新能源包括风能、太阳能、核能、海洋能和生物质能源等。其中来自太阳能的生物质能源具有可再生性，作为一种可代替化石燃料、具有广泛使用价值和开发前景的能源受到了越来越多的关注和研究。

微生物燃料电池技术就是利用微生物尤其是细菌通过生物质产生生物电能的新方法。利用微生物燃料电池，可以借助微生物的催化作用直接将简单有机物分子或复杂生物质分子中的化学能转化为可利用的电能，同时也可以实现有机物转化或降解。因此，微生物燃料电池技术在清洁能源生产、污染治理、环境修复等方面具有广阔的应用前景。

微生物燃料电池产电过程中阳极的产电微生物发挥巨大作用，这些产电微生物具有特殊的胞外电子传递途径，能够将电子从细胞内转到细胞外的固体电子受体，如金属氧化物、电极等，从而实现电能的产生或环境污染治理。

目前发现的产电微生物大部分是细菌，主要集中在变形菌门的不同亚门，代表性的产电菌包括γ-变形菌门的希瓦氏菌(Shewanella sp.)和δ- 变形菌门的地杆菌(Geobacter sp.)，并且都来源于陆地环境，海洋中的产电菌报道甚少。

近年来，人们发现一些光合自养微藻也具有胞外电子传递的活性，这些产电微藻利用光能固定CO₂，在光合作用过程中能将胞内的电子传出胞外，在微生物燃料电池中通过电极接收产生电能。和传统产电微生物相比，微藻是光合自养型生物，广泛分布于陆地、海洋，其营养丰富、光合利用率高，无需有机营养。因此，微藻作为生物质能源利用的重要物种之一，其能源开发备受关注。

目前报道的产电微藻多属于蓝藻门和绿藻门，主要有聚球藻 (Synechocystissp.)、小球藻(Chlorella vulgaris)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、螺旋藻(Spirulina sp.)、杜氏盐藻(Dunaliella tertiolecta)等，产电活性不一，并且仅有寥寥几篇报道。同时关于产电微藻,尤其海洋产电微藻的认识还十分欠缺，目前国内尚无相关于海洋产电微藻的报道。

发明内容

本发明目的在于针对目前产电微藻研究的现状，提供一种来自海洋的产电微藻-微拟球藻(Nanochloropsis sp.)，并在微生物燃料电池中的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种海洋产电微藻，产电微藻为微拟球藻(Nanochloropsis sp.)HDY2，已于2017年3月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：中国，北京，中国科学院微生物研究所，邮编：100101，保藏编号为：CGMCC No. 13868，分类学命名为微拟球藻(Nanochloropsis sp.)。

一种权利要求1所述的海洋产电微藻的应用，所述微拟球藻在电化学中的应用。

所述微拟球藻在海水藻类培养基中，光照条件下释放电子，在微生物燃料电池中通过电子传递实现在电化学中的应用。

所述微生物燃料电池为离子交换膜间隔的双室微生物燃料电池或单室微生物燃料电池。