[发明专利]一种具有产氢特性的光合细菌菌株的培养方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有产氢特性的光合细菌菌株的培养方法，属于生物能源领域，具体涉及以环境中有机废弃物为营养物质，培养一种具有产氢行为的光合细菌菌株的方法。 

背景技术

目前世界上氢的年产量在3600万吨以上，主要来自化石燃料、生物质和水，主要是采用传统的物理化学方法如水电解、天然气催化重整和热裂解、煤炭气化、石油脑的部分氧化等制取氢气，传统的制氢方法实质上是以消耗大量化石能源为代价换取氢能，净增能值低，经济适用性不强，同时对环境产生污染。运用光电技术和电解技术结合的方法也可以制取氢气，用太阳能光伏电池或太阳能热收集器能产生较高的转化效率，但由于地球表面太阳能辐射率仅为1kW·m^-2，因此需要建造巨大的面积以收集足够多的能量，这明显限制了其商业运用，同时这种方法的最不利条件是需要非常高的投资成本和高技术要求，从而在技术方面阻碍了其在欠发达国家和地区对太阳光的运用。而利用微生物法制取氢气具有许多优点：使用丰富的可再生资源微生物和水为原料，直接或间接利用地球上最经济和最清洁的能源太阳光，能治理环境污染，保护环境，经济适用性强，生产安全，设备简单，操作方便，不需消耗大量的能量，成本低、投资省，光合产氢微生物种类繁多，利用前景广阔，易于普遍推广应用。因此利用微生物法制 取氢气已成为可再生能源利用和开发领域的研究热点。 

目前利用太阳能制氢的方法有太阳能热分解水制氢、太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物制氢等等，其中以太阳能生物制氢具有最广阔的前景。 

在太阳能光生物制氢技术中光合细菌因能分解有机物质，转化和利用太阳光能为氢能而具有独特的优势，即在光能的驱动下以有机物为原料，分解有机物获得氢气，属于光能异养型。在微生物产氢系统中，光合细菌制氢被认为是最有前途的微生物产氢方法，这是由于：(1)光合细菌制氢具有高的理论光氢转化量；(2)不产生O₂，避免了O₂造成的微生物失活问题；(3)光能利用中的光谱范围宽；(4)具有消耗废水处理过程中排放的有机底物的能力，实现了有机废物的综合利用和环境保护的目的，因此这对可再生能源的开发和可持续发展战略的实现将是很有前途的处理技术。国外文献报道光合细菌产氢速率一般为：0.058016-17.696ml·h^-1·l^-1，这类光合细菌产氢效率仍然较低。 

目前没有专门培养产氢光合细菌方法的文献报道，同时在光合细菌筛选方面更多的文献资料集中于光合细菌的增殖培养及富集培养，得到的是含有杂菌的光合细菌培养液，其筛选光合细菌的目的仅仅用于饲料或蛋白质的生产或污水处理，没有将有机废弃物处理与能源化紧密联系起来，部分资料报道对光合细菌的筛选是采用厌氧培养箱，但这种方法仅仅提供厌氧条件，而没有同时提供光能，因此不能保证获得的光合细菌具有较高的产氢能力。 

发明内容

本发明的目的之一是提供一种具有产氢特性的沼泽红假单胞菌菌株的培养方法。 

本发明的目的之二是提供一种具有产氢特性的胶状红长命菌菌株的培养方法。 

本发明的技术方案一是：一种具有产氢特性的沼泽红假单胞菌菌株的培养方法，采用如下步骤： 

(1)采集菌源：采集农田、污水沟的上表层淤泥为菌源，过滤或静置样品，收集滤液或上清液； 

(2)沼泽红假单胞菌菌株的增殖培养：取上述滤液或上清液放入无菌的培养瓶中，同时按与之1比7～7比7的比例加入新鲜灭菌的培养基到培养瓶中，并充入氩气排除空气，进行静置厌氧培养，菌种培养中以日光灯为光源，光照度为2000勒克斯～5000勒克斯(lx)，培养温度为25℃～35℃，培养6天～12天，直到培养液颜色逐渐变紫红，在培养瓶壁上有红色菌吸附生长时止； 

(3)沼泽红假单胞菌菌株的富集培养：取上述红色培养液的中下层液体加入灭菌的干净培养瓶中，按与之1比7～7比7的比例加入已灭菌的新鲜培养基，充入氩气创造厌氧环境，将培养瓶置于恒温培养箱中，以日光灯或发红光的LED灯为光源，光照度为2000勒克斯～5000勒克斯(lx)，培养温度为25℃～35℃，再次光照静置转化培养3天～10天，进一步淘汰非光合细菌，增强光合细菌的生长和适应能力，再取中下层的红色培养液重复本步骤2次以上，直到光学显微镜下观察到大量的优势菌种为杆形或 椭圆形细菌为止；