一株阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)gxas-h1及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物工程技术领域，具体是一株阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae) gxas-hl，从广西南宁郊区采集样品筛选获得，该菌株可应用于以蔗糖为原料发酵生产氢 气。
【背景技术】
[0002] 氢气能清洁可再生，燃烧只产生水和巨大能量，成为21世纪重要燃料之一。生物 制氢技术反应条件温和、能耗低、能妥善解决能源与环境的矛盾，促进经济与环境的协调发 展，已再次成为国际上热衷探索和研宄的课题。
[0003] 目前，制氢的方法主要包括传统的理化法制氢和生物法制氢。传统的理化法制氢 包括水电解制氢、矿物燃料制氢、太阳能制氢、热化学循环制氢和等离子制氢等。但传统的 理化法制氢存在以下不足：（1)矿物燃料制氢有C02排放，污染环境；（2)矿物燃料制氢、水 电解制氢和热化学循环制氢的原料成本和设备投资高；(3)等离子制氢能耗过大。
[0004] 生物制氢技术包括光驱动制氢和厌氧发酵制氢两种方式。但由于前者利用光合细 菌将太阳能转化为氢能，其光能利用效率较低，光反应器设计困难，所以近期内难于推广应 用；而后者是利用产氢菌的厌氧发酵，其底物转化率高，产氢速率快，反应器设计简单，能够 利用可再生资源和废弃有机物进行生产，相对于前者更容易在短期实现应用化。
[0005] 目前，国际上对生物制氢技术的研宄仍处于实验室研宄阶段，难于实际应用。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一株阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)gxas-hl及其应 用，该菌株具有良好的发酵优化和遗传改造前景，同时也具有重要的工业应用价值。
[0007] 本发明的阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)gxas-hl是从广西南宁米样分离筛 选得到的，其保藏号为CCTCCNO.M2014366,分离筛选方法如下：
[0008] (1)采样：从广西南宁采集样品；
[0009] (2)富集：每个样品各称取lg置于250mLLB培养基中，置于37°C培养箱中培养 24h，取产气量高的发酵醪进行初筛；
[0010] (3)初筛：将产气量高的发酵醪稀释涂布筛选平板培养基，置于37°C培养箱中培 养24h，从平板上挑选乳白色、半透明、圆形、边缘整齐、突起光滑、有粘性的菌落进行复筛； [0011] (4)复筛：从筛选平板上挑选单菌落于1%蔗糖发酵培养基中，置于集热式磁力加 热搅拌器培养37°C发酵24h，连接气体收集袋，经气相色谱仪检测，筛选氢气产量较高的菌 株进行优化；
[0012] (5)鉴定：经16SrDNA鉴定本菌株为阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)。
[0013] 本发明提供了阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)gxas_hl在发酵生产氢气中的 应用。
[0014] 本发明所提供的阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)gxas-hl可用于发酵生产氢 气，其方法是：将阴沟肠杆菌菌株（Enterobactercloacae)gxas_hl接种到发酵培养基中， 置于集热式磁力加热搅拌器培养37°C发酵16?24h，得到含有氢气的混合气。
[0015] 作为优选，所述发酵培养基是以蔗糖为主要碳源的发酵培养基，蔗糖的质量百分 含量为〇. 5?1%。
[0016] 作为最佳优选，所述发酵培养基是以蔗糖为主要碳源的发酵培养基，蔗糖的质量 百分含量为1%。
[0017] 作为优选，按质量百分含量计，所述发酵培养基中还包括蛋白胨0. 1%?0.2%， 酵母提取物〇. 2 %?0. 3 %，氯化钠0. 2 %?0. 3 %，磷酸二氢钾0. 05 %?0. 2 %，硫酸铵 0. 3%?0. 4%，七水硫酸镁0. 04%?0. 05%，余量为蒸馏水。
[0018] 作为最佳优选，按质量百分含量计，所述发酵培养基中还包括蛋白胨0. 1%，酵母 提取物0. 3 %，氯化钠0. 3 %，磷酸二氢钾0. 2 %，硫酸铵0. 4 %，七水硫酸镁0. 05 %，余量为 蒸馏水。
[0019] 作为优选，所述接种是将生长至对数期的阴沟肠杆菌菌株（Enterobacter cloacae)gxas-hl按照按照体积百分比为5?10%的接种量接种到发酵培养基中。
[0020] 作为最佳优选，所述接种是将生长至对数期的阴沟肠杆菌菌株（Enterobacter cloacae)gxas-hl按照按照体积百分比为10%的接种量接种到发酵培养基中。
[0021] 所述氢气检测仪器设备及编号：GC-9750气相色谱仪。气相色谱检测条件为：载 气：高纯氮气，流量10mL/min;进样口温度80°C，柱箱初始温度为50°C，保持5min，以20°C/ min的速度升温至120°C，保持1. 5min;检测器温度130°C;进样体积500uL。氢气的相对保 留时间约为1. 3?1. 4min。
[0022] 本发明的阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)gxas_hl可用于以鹿糖为原料发酵 生产氢气，氢气产量最高可达155. 9mL/g(鹿糖）。
[0023] 本发_的有益效果
[0024] 1、本发明从自然界中分离筛选出一种能利用蔗糖为原料发酵高产氢气的新菌株， 进一步拓宽了利用微生物发酵生产氢气的菌种。
[0025] 2、本发明利用阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)gxas-hl发酵产氢的方法产氢 效率高，且成本低，易于工业化。
【附图说明】
[0026] 图1阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)gxas-hl在LB培养基上的菌落形态
[0027] 保藏信息说明
[0028] 阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae) gxas-hl，其保藏编号为CCTCC N0.M2014366,保藏日期为2014年8月4日，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏地 址为武汉市武昌路珈山武汉大学。
【具体实施方式】
[0029] 下列实施例中的方法，如无特别说明，均为常规方法。
[0030] 实施例1 :阴沟肠杆菌（Enterobactercloacae)gxas-hl的分离、筛选与鉴定
[0031] 第一步：采样
[0032] 在广西南宁郊外采集样品。
[0033] 第二步：富集
[0034] 每个样品各称取lg分别置于装有富集培养基的三角瓶中，置于30°C摇床，220r/ min培养72h，挑选发酵产气较高的菌株进行筛选。
[0035] 富集培养基组分：蛋白胨l〇g，酵母提取物5g，氯化钠10g，用蒸馏水定容到 lOOOmL,pH7. 0〇
[0036] 第三步：初筛
[0037] 将发酵醪粘度较高的样品稀释涂布初筛平板培养基，置于37°C培养箱中培养 16h，