一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌、培养基及培养方法

    技术2025-03-27  48


    本发明涉及微生物,尤其涉及一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌、培养基及培养方法。


    背景技术:

    1、作为一类严苛的厌氧古菌,大多数产甲烷古菌需要无氧低硫环境才能生长,并且生长速度极其缓慢,这导致获得其纯培养物异常困难。

    2、基于新氢营养型代谢途径的龙之子甲烷杆菌 methanobacterium loongson 生长十分缓慢、纯菌培养难度大,需要保持培养液内高浓度二氧化碳以及中性环境,在酸和碱性环境及无碳酸氢盐的环境下难以产甲烷。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌、培养基及培养方法,该菌种是一种新型代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌,本发明通过对其培育方案进行优化大大提高了其生长速度。

    2、为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:

    3、本发明提供了一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌,名称为mzd130b,已于2024年5月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,保藏编号:cgmcc no. 41193,分类命名为 methanobacterium loongson。

    4、进一步地,所述产甲烷古菌16s rdna的核苷酸序列如seq id no.1所示。

    5、本发明还提供了一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌的培养基,包括:磷酸二氢钾1.0g/l,七水硫酸镁0.5 g/l,氯化铵0.5 g/l,二水氯化钙0.2 g/l,碳酸氢钠5 g/l;0.1 %刃天青溶液1 ‰ v/v,维生素溶液1 ‰ v/v,trace元素溶液1 ‰ v/v。其中,“v/v”代表各溶液在培养基中体积比。该培养基为基础培养基,可用于产甲烷古菌mzd130b的纯化培养。

    6、优选地,所述培养基还额外添加有碳酸氢钠,通氮气除氧后添加有半胱氨酸盐。该培养基为特定培养基,可用于测定产甲烷古菌mzd130b的最适产甲烷条件。

    7、更优选地,额外添加的碳酸氢钠在培养基中的摩尔浓度为0.3mol/l;半胱氨酸盐在培养基中的添加量为0.3~0.4 g/l(最大推荐量为0.4 g/l)。

    8、本发明又提供了一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌的培养方法,包括:将产甲烷古菌接种到上述培养基中,并在厌氧条件下35~45℃培养10天。更优选在厌氧条件下40℃培养10天。

    9、优选地,还包括向所述培养基中加入产甲烷刺激物,所述产甲烷刺激物包括酵母粉、乙酸钠和辅酶m。

    10、更优选地,产甲烷代谢温度为35~55 °c,产甲烷代谢ph为6.5~10。

    11、更优选地,乙酸钠和辅酶m在培养基中的摩尔浓度均为0.1 mol/l,酵母粉在培养基中的添加量为1 g/l。

    12、更优选地,产甲烷代谢温度为40°c,产甲烷代谢ph为7.5。

    13、本发明的有益效果在于:

    14、本发明提供了一种能利用二氧化碳以外的氢营养型产甲烷古菌新物种,名称为mzd130b,该菌种是一种新型代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌,并且,通过不同的碳源和氢气环境,优化了产甲烷古菌的培养条件,提高了甲烷产量;本发明环保、高效,适用于大规模甲烷生物生产,进而,能够为中国的生物资源、环境和能源事业添砖加瓦,为世界产甲烷古菌在碳酸氢盐利用方面弥补了空白。



    技术特征:

    1.一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌,其特征在于,名称为mzd130b,已于2024年5月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,保藏编号:cgmcc no. 41193,分类命名为methanobacterium loongson。

    2.根据权利要求1所述的产甲烷古菌,其特征在于,所述产甲烷古菌16s rdna的核苷酸序列如seq id no.1所示。

    3.权利要求1所述的产甲烷古菌的培养基,其特征在于,包括:磷酸二氢钾1.0 g/l,七水硫酸镁0.5 g/l,氯化铵0.5 g/l,二水氯化钙0.2 g/l,碳酸氢钠5 g/l;0.1 %刃天青溶液1 ‰ v/v,维生素溶液1 ‰ v/v,trace元素溶液1 ‰ v/v。

    4.根据权利要求3所述的培养基,其特征在于,所述培养基还额外添加有碳酸氢钠,通氮气除氧后添加有半胱氨酸盐。

    5.根据权利要求4所述的培养基,其特征在于,额外添加的碳酸氢钠在培养基中的摩尔浓度为0.3mol/l;半胱氨酸盐在培养基中的添加量为0.3~0.4 g/l。

    6.一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌的培养方法,其特征在于,包括:将产甲烷古菌接种到权利要求3所述的培养基中,并在厌氧条件下35~45℃培养10天。

    7.根据权利要求6所述的培养方法,其特征在于,还包括向培养基中加入产甲烷刺激物,所述产甲烷刺激物包括酵母粉、乙酸钠和辅酶m。

    8.根据权利要求7所述的培养方法,其特征在于,产甲烷代谢温度为35~55°c,产甲烷代谢ph为6.5~10。

    9.根据权利要求7或8所述的培养方法,其特征在于,乙酸钠和辅酶m在培养基中的摩尔浓度均为0.1 mol/l,酵母粉在培养基中的添加量为1 g/l。

    10.根据权利要求8所述的培养方法,其特征在于,产甲烷代谢温度为40°c,产甲烷代谢ph为7.5。


    技术总结
    本发明涉及微生物培养技术领域,提供了一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌、培养基及培养方法,一种代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌的名称为MZD130B,已于2024年5月14日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,保藏编号:CGMCC No. 41193,分类命名为Methanobacterium loongson。该菌种是一种新型代谢碳酸氢盐的产甲烷古菌,本发明通过使用不同的碳源和氢气环境,提供了一种新型的培育方案,以促进龙之子甲烷杆菌的生长和甲烷产生,从而为甲烷生物生产提供了一种高效、环保的技术方案。

    技术研发人员:周俊,任师杰,黄宇婷,李乐,刘一飞
    受保护的技术使用者:南京工业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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