[發明專利]一種嗜熱解糖厭氧桿菌及其在生物制氫中的應用

有效

• 申請號: 201611020566.6
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106635887B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 朱明軍;胡彬彬
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P3/00;C12R1/01
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蘇運貞

本發明公開了一種嗜熱解糖厭氧桿菌及其在生物制氫中的應用。該嗜熱解糖厭氧桿菌的名稱為嗜熱解糖厭氧桿菌MJ1，保藏號為GDMCC No：60096，于2016年10月31日保藏于位于中國廣東省廣州市先烈中路100號大院59號樓5樓廣東省微生物研究所的廣東省微生物菌種保藏中心。該菌株具有如下優點：可以直接利用五碳糖和六碳糖；可以直接利用酸預處理液中的木糖，不需要額外的酸預處理液解毒過程；具有較高的氫氣產量；具有較高的產氫效率。因此，該菌株在生物制氫中具有廣闊的應用推廣前景。

技術領域

本發明屬于微生物發酵產氫技術領域，特別涉及一種嗜熱解糖厭氧桿菌及其在生物制氫中的應用。

背景技術

隨著人類社會的進步，能源的需求量也日益劇增。目前世界上的能源供應大部分都是化石能源，但是由于其不可再生、儲量有限和環境污染等問題制約著人類社會的進步。能源和環境危機將生物質能源推向了研究熱潮，希望其可以替代化石能源，支撐人類社會對能源的需求。生物質能源以可再生的木質纖維素為原料，利用微生物或者其他手段轉化為可以直接利用的可再生能源，由于可再生性和環境友好性被人們寄予厚望，受到眾多研究者的重視。

氫氣作為一種燃料，產物為水，燃燒熱值高、無環境污染問題，是一種替代傳統化石燃料的潔凈、高效、可再生的理想綠色燃料。氫氣不是一種一次能源，需要從含氫的化合物中制取，目前全世界90％的氫氣來源于化石燃燒，剩下的則為電解水制氫。以上無論哪一種方法均需要消耗大量的化石燃料，降低了氫氣利用的價值。為解決上述困境，生物制氫技術應運而生。生物制氫利用產氫細菌的新陳代謝過程進行氫氣的生產，是一種清潔、低成本的制氫方法。生物制氫原料來源廣泛，而木質纖維素原料由于其廉價易得被認為是非常具有前景的原料。

木質纖維素可以通過多種手段進行預處理，以提高其生物降解性能，眾多預處理手段中酸堿預處理簡單容易操作，但是由于處理液中存在較多的抑制物，處理后的原料需要大量水進行洗滌，大大限制了工業化應用。稀酸預處理可以水解木質纖維素中的大部分半纖維素，因此酸預處理得到的預處理液中含有較高的木糖，但是由于糠醛、苯酚類抑制物含量較高，極難被直接利用，大部分被直接丟棄。因此篩選一種具有較好抑制物耐受性且可以將其能源化的菌株具有良好的應用前景。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種嗜熱解糖厭氧桿菌。該菌株可以直接利用甘蔗渣酸預處理液中的木糖，產氫效率高，且該過程不需要額外的酸預處理液解毒過程，很大程度節省了生產成本，同時可以解決酸預處理液對環境的污染問題。

本發明的另一目的在于提供所述的嗜熱解糖厭氧桿菌在生物制氫中的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種嗜熱解糖厭氧桿菌，名稱為嗜熱解糖厭氧桿菌(Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum)MJ1，保藏號為GDMCC No：60096，于2016年10月31日保藏于位于中國廣東省廣州市先烈中路100號大院59號樓5樓廣東省微生物研究所的廣東省微生物菌種保藏中心。

所述的嗜熱解糖厭氧桿菌在生物制氫中的應用。

所述的嗜熱解糖厭氧桿菌在生物制氫中的應用，包括如下步驟：

(1)種子液的制備：將嗜熱解糖厭氧桿菌接種至種子培養基進行活化和放大培養，得到種子液；

(2)發酵產氫：將步驟(1)中得到的種子液接種至發酵培養基中進行厭氧發酵，得到氫氣。

步驟(1)中所述的種子培養基為以木糖為碳源的培養基；

步驟(2)中所述的發酵培養基為以物質A為碳源的培養基，其中，物質A為五碳糖、六碳糖、纖維二糖或木質纖維素酸預處理液中的一種或至少兩種。

所述的五碳糖優選為木糖。

所述的六碳糖優選為葡萄糖。