[發明專利]一株劍菌及其在生物產電中的應用

有效

• 申請號: 202010712489.0
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111733112B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 許玫英;宋建華;楊永剛
• 申請（專利權）人: 廣東省微生物研究所（廣東省微生物分析檢測中心）
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;H01M8/16;C12R1/01
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 陳潔娣;劉明星

本發明公開了一株劍菌及其在生物產電中的應用。所述的劍菌（Ensifer sesbaniae）Y5，由廣東省微生物菌種保藏中心保藏，簡稱GDMCC，其保藏編號：GDMCC No：60957，保藏日期為2020年1月14日。本發明的劍菌（Ensifer sesbaniae）Y5篩選分離于黑臭水體沉積物，該菌株具有較強的產電能力，能在較寬的pH（5.5?9.5）、溫度（4?45℃）范圍內生長，并且能利用多種碳源進行產電，在環境治理與能源生產領域有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及環境微生物和生物能源技術領域，具體涉及一株來源于黑臭水體沉積物的具有產電能力的劍菌及其在生物產電中的應用。

背景技術

產電微生物（也可稱作胞外產電菌，陽極呼吸菌）是指能夠將代謝產生的電子傳遞到細胞外電子受體的一類具有胞外電子傳遞功能的微生物，多為厭氧微生物或兼性厭氧微生物。產電微生物廣泛分布于土壤、廢水、湖泊、海洋和河流沉積物等厭氧或缺氧環境中。

微生物燃料電池是近些年來發展迅速的生物電化學反應裝置，其將傳統的生物降解與電化學技術融為一體，通過微生物的電子傳遞將微生物可利用的有機物中的化學能轉化為電能。微生物燃料電池在污染治理、生物產電和綠色化工等方面展現出廣闊的應用前景。其工作原理為在陽極，產電微生物氧化可利用的有機物的同時產生電子，電子通過相應的電子傳遞機制傳遞到陰極的電子受體，陰極的電子受體一般為氧氣和鐵氰化鉀等。

產電微生物是微生物燃料電池發展與應用的關鍵，而目前研究報道已獲得的產電微生物的種類和數量仍十分有限，且相關研究主要集中在Geobacter和Shewanella等菌屬。除此之外，很多產電微生物的產電效率較低，可應用于微生物燃料電池的產電微生物還十分有限，對于產電微生物資源的開發利用還處在起步階段，因此亟需篩選分離獲得更多高效的產電菌種。

Ensifer（劍菌屬）為革蘭氏陰性菌，在土壤和河流沉積物等自然環境中廣泛存在。然而目前針對Ensifer降解環境污染物的研究也較多，卻尚未見到關于其在生物產電領域的研究報道。

發明內容

本發明的目的在于針對目前產電微生物菌種資源相對緊缺的現狀，提供一株劍菌及其在生物產電中的應用。

本發明的第一個目的是提供一株具有生物產電功能的劍菌（Ensifer sesbaniae）Y5，該菌株已于2020年1月14號保藏于廣東省微生物菌種保藏中心，地址：中國.廣州.廣東省微生物研究所，郵編：510070，保藏中心登記入冊編號為GDMCC No：60957。

所述劍菌（Ensifer sesbaniae）Y5來源于廣東佛山容桂文塔公園的黑臭河涌的沉積物。經過微生物燃料電池富集和梯度稀釋-偶氮還原篩選方法分離得到。該菌株為兼性厭氧菌、桿狀、長約3 μm、寬0.8-0.9 μm，有鞭毛，革蘭氏陰性。有較寬的pH（5.5-9.5）、溫度（4-45℃）生長范圍。該菌的顯著特性是具有產電活性。