[發明專利]海洋產電微藻及其應用

有效

• 申請號: 201710432010.6
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107058114B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 楊翠云;劉芳華;王文靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院煙臺海岸帶研究所
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;H01M8/16;C12R1/89
• 代理公司: 21002 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 李穎;周秀梅

本發明涉及海洋微藻，具體地說是一種具有產電活性的海洋微藻及其在電化學中的應用。微擬球藻(Nanochloropsis sp.)HDY2已于2017年3月22日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址：中國，北京，中國科學院微生物研究所，郵編：100101，保藏編號為：CGMCC 13868，分類學命名為微擬球藻(Nanochloropsis sp.)。所述微擬球藻(Nanochloropsis sp.)屬于海水微藻，易于培養，能在通用藻類海水培養基中生長，利用光合微生物燃料電池技術檢測微擬球藻，發現其有明顯的產電活性，具有較高的經濟價值和廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及海洋微藻，具體地說是一種具有產電活性的海洋微藻及其在電化學中的應用。

背景技術

目前，人類開發利用的新能源包括風能、太陽能、核能、海洋能和生物質能源等。其中來自太陽能的生物質能源具有可再生性，作為一種可代替化石燃料、具有廣泛使用價值和開發前景的能源受到了越來越多的關注和研究。

微生物燃料電池技術就是利用微生物尤其是細菌通過生物質產生生物電能的新方法。利用微生物燃料電池，可以借助微生物的催化作用直接將簡單有機物分子或復雜生物質分子中的化學能轉化為可利用的電能，同時也可以實現有機物轉化或降解。因此，微生物燃料電池技術在清潔能源生產、污染治理、環境修復等方面具有廣闊的應用前景。

微生物燃料電池產電過程中陽極的產電微生物發揮巨大作用，這些產電微生物具有特殊的胞外電子傳遞途徑，能夠將電子從細胞內轉到細胞外的固體電子受體，如金屬氧化物、電極等，從而實現電能的產生或環境污染治理。

目前發現的產電微生物大部分是細菌，主要集中在變形菌門的不同亞門，代表性的產電菌包括γ-變形菌門的希瓦氏菌(Shewanella sp.)和δ- 變形菌門的地桿菌(Geobacter sp.)，并且都來源于陸地環境，海洋中的產電菌報道甚少。

近年來，人們發現一些光合自養微藻也具有胞外電子傳遞的活性，這些產電微藻利用光能固定CO₂，在光合作用過程中能將胞內的電子傳出胞外，在微生物燃料電池中通過電極接收產生電能。和傳統產電微生物相比，微藻是光合自養型生物，廣泛分布于陸地、海洋，其營養豐富、光合利用率高，無需有機營養。因此，微藻作為生物質能源利用的重要物種之一，其能源開發備受關注。

目前報道的產電微藻多屬于藍藻門和綠藻門，主要有聚球藻 (Synechocystissp.)、小球藻(Chlorella vulgaris)、萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、螺旋藻(Spirulina sp.)、杜氏鹽藻(Dunaliella tertiolecta)等，產電活性不一，并且僅有寥寥幾篇報道。同時關于產電微藻,尤其海洋產電微藻的認識還十分欠缺，目前國內尚無相關于海洋產電微藻的報道。

發明內容

本發明目的在于針對目前產電微藻研究的現狀，提供一種來自海洋的產電微藻-微擬球藻(Nanochloropsis sp.)，并在微生物燃料電池中的應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種海洋產電微藻，產電微藻為微擬球藻(Nanochloropsis sp.)HDY2，已于2017年3月22日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址：中國，北京，中國科學院微生物研究所，郵編：100101，保藏編號為：CGMCC No. 13868，分類學命名為微擬球藻(Nanochloropsis sp.)。

一種權利要求1所述的海洋產電微藻的應用，所述微擬球藻在電化學中的應用。

所述微擬球藻在海水藻類培養基中，光照條件下釋放電子，在微生物燃料電池中通過電子傳遞實現在電化學中的應用。

所述微生物燃料電池為離子交換膜間隔的雙室微生物燃料電池或單室微生物燃料電池。