[发明专利]一种耐盐且具有产电特性的菌株及其在微生物燃料电池中的应用

说明书

本发明涉及一种耐盐且具有产电特性的菌株，名称为E‑1，分类名称为：海藻希瓦氏菌Shewanella algae，保藏编号为：CGMCC No.17857，保藏日期：2019年5月27日，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。本菌株是一株耐盐的产电微生物。这是该种内微生物具有产电特性的首次报道，成果丰富了耐盐产电微生物的多样性，为微生物燃料电池在海水资源化处理方面的应用提供新的实验材料。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其是一种耐盐且具有产电特性的Shewanella algae菌株及其在微生物燃料电池中的应用。

背景技术

微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells，MFCs)是利用微生物的催化作用氧化有机物(包括废水中的污染物)直接将化学能转化成电能的新型装置。由于具有废水处理和产生电能的双重作用，它在清洁能源生产、废水资源化处理、生物传感器开发及环境生物修复等领域表现出巨大的应用前景。

产电微生物是微生物燃料电池系统的核心组成，其电化学活性由于菌种产生电子和传递电子的机制不同而表现出明显的差异。目前大部分产电微生物的来源为污水处理厂的活性污泥、沉积物、土壤和生物垃圾等。已发现的产电微生物主要集中在变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。变形菌门主要包括假单胞菌属(Pseudomonas)、希瓦氏菌属(Shewanella)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、地杆菌属(Geobacter)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)、红育菌属(Rhodoferax)、嗜酸菌属(Acidiphilium)、气单胞菌属(Aeromonas)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、弧形杆菌属(Arcobacter)和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)等，厚壁菌门主要包括芽孢杆菌属(Bacillus)和梭菌属(Clostridium)等。尽管，近年来研究者开始从近海的淤泥样品和海域的潮间带表面沉积物中分离和筛选来源于海洋的产电微生物，但这些菌株在盐条件下的产电特性缺乏进一步的分析。

海藻希瓦氏菌最早于1985年由Yuichi Kotati等人从红藻表面分离出来，当时被命名为OK-1。1990年，Simidu分析了OK-1的G+C含量和16S rRNA碱基序列特点后发现OK-1与希瓦氏菌属有较近的亲缘关系，但因OK-1与腐败希瓦氏菌(Shewanellaputrefaciens)的碱基序列间仍存在显著差异，所以将OK-1定义为一种新的希瓦氏菌，即海藻希瓦氏菌(Shewanella alga)。目前，海藻希瓦氏菌大多应用在发酵生产河豚毒素以及抑制对金属材料的腐蚀性能方面。该种内微生物的耐盐性能、产电特性及其在微生物燃料电池方面的应用在国内外尚未发现相关报道。

通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中目前耐盐产电微生物报道较少的不足之处，提供一种耐盐且具有产电特性的Shewanella algae菌株及其在微生物燃料电池中的应用，该菌株是一株耐盐的产电微生物。这是该种内微生物具有产电特性的首次报道，成果丰富了耐盐产电微生物的多样性，为微生物燃料电池在海水资源化处理方面的应用提供新的实验材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐盐且具有产电特性的Shewanella algae菌株，名称为E-1，分类名称为：海藻希瓦氏菌Shewanella algae，保藏编号为：CGMCC No.17857，保藏日期：2019年5月27日，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。

而且，所述菌株的16S rDNA基因具有如序列SEQ ID No.1所示的核苷酸序列，序列长度为1450bp，在Genbank上的登录号为MK787267.1。