| 微氧环境中电化学活性微生物的分离与鉴定 |
| 摘要点击 2247 全文点击 1514 投稿时间：2014-03-14 修订日期：2014-04-07 |
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| 中文关键词 电化学活性微生物 微生物燃料电池 微氧阳极 循环伏安 计时电流 |
| 英文关键词 electrochemically active microorganism microbial fuel cell micro-aerobic anode cyclic voltammetry chronoamperometry |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 吴松 | 湖南大学环境科学与工程学院, 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
中国科学院城市环境研究所, 厦门 361021 | swu@issas.ac.cn | | 肖勇 | 中国科学院城市环境研究所, 厦门 361021 | | | 郑志勇 | 湖南大学环境科学与工程学院, 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
中国科学院城市环境研究所, 厦门 361021 | | | 郑越 | 湖南大学环境科学与工程学院, 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082
中国科学院城市环境研究所, 厦门 361021 | | | 杨朝晖 | 湖南大学环境科学与工程学院, 环境生物与控制教育部重点实验室, 长沙 410082 | yzh@hnu.edu.cn | | 赵峰 | 中国科学院城市环境研究所, 厦门 361021 | fzhao@iue.ac.cn |
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| 中文摘要 |
| 电化学活性微生物在金属、碳等元素的生物地球化学循环，以及生物能源合成中具有重要作用. 与微生物燃料电池厌氧阳极相比，微氧阳极能够捕集更多电能. 但是相比于厌氧阳极中功能微生物的广泛研究，微氧阳极中的功能微生物还未被分离和研究. 本研究采用传统好氧分离技术从微生物燃料电池微氧阳极分离获得3株纯菌Aeromonas sp. WS-XY2、Citrobacter sp. WS-XY3和Bacterium strain WS-XY4，其中WS-XY2和WS-XY3属于变形菌门，WS-XY4初步鉴定为新种. 循环伏安、计时电流结果表明3株菌均具有电化学活性，且具有相似的直接胞外电子传递机制. 3株菌在微生物分类学和电化学性质上的异同，表明微氧阳极能够定向筛选具有相似电化学性质的电化学活性微生物. 微生物燃料电池微氧阳极具有更高效多样的功能微生物，可能是微氧阳极性能优于厌氧阳极的一个原因. 因此，进一步针对微生物燃料电池微氧阳极中功能微生物的研究，将有助于阐明微氧阳极提高微生物燃料电池电能捕集的微生物机制. |
| 英文摘要 |
| Extracellular electron transfer of electrochemically active microorganism plays vital role in biogeochemical cycling of metals and carbon and in biosynthesis of bioenergy. Compared to anaerobic anode, micro-aerobic anode captures more energy from microbial fuel cell. However, most of previous researches focused on functioning bacteria in anaerobic anode, functioning bacteria in micro-aerobic anode was rarely studied. Herein, we used the traditional aerobic screening technology to isolate functioning bacteria from a micro-aerobic anode. Three pure cultures Aeromonas sp. WS-XY2, Citrobacter sp. WS-XY3 and Bacterium strain WS-XY4 were obtained. WS-XY2 and WS-XY3 were belonged to Proteobacteria, whereas WS-XY4 was possibly a new species. Cyclic voltammetry and chronoamperometry analysis demonstrated all of them showed the electrochemical activity by direct extracellular electron transfer, and micro-aerobic anode could select bacteria that have similar electrochemical activity to proliferate on the anode. We further conclude that functioning bacteria in micro-aerobic anode are more efficient than that of anaerobic anode may be the reason that micro-aerobic anode has better performance than anaerobic anode. Therefore, a thorough study of functioning bacteria in micro-aerobic anode will significantly promote the energy recovery from microbial fuel cell. |
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