铜绿假单胞菌存活时间延长可提高生物燃料电池的产电量

铜绿假单胞菌产生的次生代谢产物吩嗪化合物具有电子传递作用,可用于构建微生物燃料电池。如何通过改进微生物自身性质来提升微生物燃料电池产电量是研究的热点与难点之一。本文以铜绿假单胞菌SJTD-1和其敲除突变株SJTD-1(ΔmvaT)为对象,研究了以其搭建的微生物燃料电池的放电过程,分析了影响其放电量的主要因素。结果显示,假单胞菌产生的吩嗪化合物和发酵系统中细菌的活性与存活数量均会直接影响燃料电池的产电量。敲除突变株SJTD-1(ΔmvaT)可产生较多的吩嗪化合物,在生物燃料电池系统可持续放电超过160 h,产生2.32 J的总电量;而野生菌株SJTD-1仅能放电90 h,产生1.30 J的总电量。细胞生长分析结果进一步显示,与野生菌株相比,突变菌株SJTD-1(ΔmvaT)在发酵过程中维持了较长的稳定期生长,细胞存活时间更长,放电时间更持久。因此,铜绿假单胞菌存活时间延长,可增加其在微生物燃料电池中的放电时间,从而提升微生物燃料电池的总产电量。本研究可为通过工程菌株改造来提升微生物燃料电池总产电量的研究提供思路,有利于推进微生物燃料电池的实际应用。     

微生物燃料电池中脱色希瓦氏菌S12的产电特性研究

为了确定脱色希瓦氏菌S12的电化学活性,采用循环伏安法(cyclic voltammograms, CV)对厌氧培养的菌株S12进行曲线扫描,所得曲线表明S12具有一定的电化学活性,可以用来进行产电实验.研究了不同电子供体和供体浓度对菌株S12产电的影响,结果表明,以浓度为10mmol/L的不同有机酸(甲酸钠、乳酸钠和丙酮酸钠)分别作为电子供体时,乳酸钠产电量最大,其最大功率密度Pmax为21.93mW/m2增加乳酸钠的浓度,菌株S12的产电量也相应增加,当乳酸钠的浓度为20mmol/L时,所产生的最大功率密度达55.72 mW/m2.