[发明专利]一种驱动甲烷八叠球菌产甲烷的方法

说明书

本发明提供了一种驱动甲烷八叠球菌产甲烷的方法，其特征在于：将Rhodopseudomonas菌和Methanosarcina菌一起接种在互营培养基中，并加入无机电子供体和CO₂，在光照条件下培养。该方法能够以自然界中普遍存在的光能和无机化合物作为驱动力激发不产氧光合菌氧化产电子，然后Methanosarcina菌利用电子实现选择性CO₂还原产甲烷，显著降低了工艺成本。

技术领域

本发明涉及一种驱动甲烷八叠球菌产甲烷的方法，属于微生物技术领域。

背景技术

人类日常的频繁活动以及工业的大量发展使得化石能源逐渐被消耗殆尽，而且释放大量的CO₂。CO₂的大量积累会导致全球气候变暖、海平面上升、生态平衡遭到破坏等一系列问题，严重威胁人类的生存及发展。寻找有效的方式将CO₂固定成有价值的能源燃料甲烷是保护生态环境并缓解能源短缺的重要策略。

固定CO₂产甲烷的传统方式是化学催化。但是CO₂化学性质稳定，还原路径复杂，将其催化成甲烷需要寻找高效的催化剂。但是目前发现的催化剂的转化效率低且产物的选择性差，不具经济效益，不便大规模推广。

产甲烷菌是一种能够固定CO₂产甲烷的特异性菌株，尤其是Methanosarcina菌，在厌氧环境中大量存在，能够实现高效产甲烷。产甲烷菌在固定CO₂产甲烷的过程中需要有额外的电子输入，也即需要电子供体。但是产甲烷菌能利用的电子供体种类有限，如乙酸和氢气等。由于乙酸造价高、氢气溶解度低，限制了该方法的推广利用。不产氧光合菌能够捕获太阳能，且能够利用多种无机化合物产电、固氮、固碳，具有重要的工业应用及生态保护价值。经查阅大量文献及专利，尚未发现有研究利用不产氧光合菌的无机光合作用促进产甲烷菌固定CO₂产甲烷的方法。

发明内容

本发明提供了一种驱动甲烷八叠球菌产甲烷的方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种驱动甲烷八叠球菌产甲烷的方法，将Rhodopseudomonas菌和Methanosarcina菌一起接种在互营培养基中，并加入无机电子供体和CO₂，在光照条件下培养。

作为进一步改进的，取所述Rhodopseudomonas菌和Methanosarcina菌的生长对数后期的OD₆₀₀值为0.2～0.4菌液接种，接种量为1～3％(v/v)。

作为进一步改进的，所述Methanosarcina菌为Methanosarcina barkeri，Rhodopseudomonas菌为Rhodopseudomonas palustris。

作为进一步改进的，在Rhodopseudomonas菌和Methanosarcina菌接种之前还进行离心洗菌。

作为进一步改进的，所述离心的转速为6000～8000r/min，离心时间为5～15min。

作为进一步改进的，所述光照的光源选自太阳光、白炽灯或者LED灯中的至少一种。

作为进一步改进的，所述光照的光强为5～20mW/cm²，光照时的温度为30～40℃。

作为进一步改进的，所述无机电子供体为硫代硫酸钠。

作为进一步改进的，所述硫代硫酸钠的终浓度为1～4mM。