微生物间的电子传递及代谢组学研究文献综述

 2022-11-04 10:28:49
  1. 文献综述(或调研报告):

生物电化学系统(BES),包括其最重要的变体,微生物燃料电池(MFC),正在快速发展并且有希望结合生物转化在电化学系统中的生物技术装置。MFC技术使我们能够通过微生物催化剂将结合在有机物中的化学能转化为电能。此功能使MFC成为一个有吸引力的可持续和碳中性电源。

微生物燃料电池(MFC)可以通过利用废水中的有机物质,人类或动物废物,废弃的农作物秸秆等产生同时降解污染物和产生能量的双重功能。作为一种新型能源技术,它引起了研究人员的极大兴趣。遍布全球。MFC研究已有100多年的历史,但由于其低功率输出,因此没有真正的实际应用。

希瓦氏菌:海洋细菌,体内存在细菌薄膜结构,仅是触摸金属或者矿物质便能产生电流穿过细胞膜,这意味着能够直接利用微生物产生电池,更进一步地实现有效的生物燃料电池。

希瓦氏菌的培养温度在25摄氏度左右。希瓦氏菌用于固体电子受体的无氧呼吸的典型电子供体是乳酸盐,其被氧化成乙酸盐,二氧化碳和四个电子。从国内外对希瓦氏菌的研究可以看出,希瓦氏菌的产电量相当可观。

利用固体末端电子受体(例如矿物氧化物或电极)呼吸的能力已将希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)定位为微生物燃料电池(MFC)或更一般的生物电化学系统(BES)研究的模型生物(Bretschger等,2007; Gorby等,2006; Kim等人, 1999年,2002年; Marsili等,2008; Nealson等,2002)。 在BES的阳极室中,微生物将由有机底物分解产生的电子转移到阳极(即,用固体电子受体进行无氧呼吸)。这种电子转移对于废水处理,生物修复和生物传感中的新应用非常有前途。

采用混合微生物群落作为生物催化剂的生物电化学系统(BES)作为潜在的可再生能源,生物修复或生物传感装置正变得越来越重要。 虽然我们开始了解单个微生物物种如何与作为电子供体的电极相互作用,但对于群落中不同微生物物种之间的相互作用知之甚少:糖发酵细菌可以以一种中性,正面的方式与当前产生的微生物相互作用。增强甚至负面影响。希瓦氏菌与乳酸乳球菌的共培养已经有人研究过,虽然单独的S. oneidensis只能使用乳酸作为电子供体用于当前生产,但共培养能够将葡萄糖转化为电流,具有相当的~17%的库仑效率。在这里,我们研究了S. oneidensis的生理学如何在与不可代谢的底物(如葡萄糖)共培养的情况下生长。 我们将S. oneidensis MR-1与芽孢杆菌在连续BES中合并。

本实验通过对希瓦氏菌以及芽孢杆菌的共培养,一方面研究其产电量是否得以提升,一方面研究希瓦氏菌与芽孢杆菌在共培养中的相互代谢关系。

参考:

1、S hewanella oneidensis在乳酸盐喂养的纯培养物和葡萄糖喂养的共培养与乳酸乳球

菌与电极作为电子受体,Miriam A. Rosenbauma , Haim Y. Bar b , Qasim K. Beg c , Daniel Segregrave; c,d,e , James Booth b , Michael A. Cotta f ,Largus T. Angenent

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。