电活性微生物基因编辑与转录调控技术的应用

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作者 刘萍 《工业微生物》 CAS 2024年第4期10-12,共3页

电活性微生物能够通过代谢过程直接与电极进行电子交换,在可持续能源生产和环境污染治理方面具有潜力。基因编辑和转录调控技术的不断发展,对电活性微生物的性能产生了影响,进一步推动了电子转移效率、生物能源产量和污染物处理能力的... 电活性微生物能够通过代谢过程直接与电极进行电子交换,在可持续能源生产和环境污染治理方面具有潜力。基因编辑和转录调控技术的不断发展,对电活性微生物的性能产生了影响,进一步推动了电子转移效率、生物能源产量和污染物处理能力的提高。因此,文章旨在探讨电活性微生物基因编辑与转录调控技术的应用,以期为更好地利用电活性微生物提供理论参考。 展开更多

关键词 电活性微生物 基因编辑 转录调控技术

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电活性微生物基因编辑与转录调控技术进展与应用 被引量：2

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作者 陈雅如 曹英秀 宋浩 《合成生物学》 CSCD 2023年第6期1281-1299,共19页

电活性微生物通过胞外电子传递通路与胞外电子受体/供体进行双向电子交换,产生或吞噬电流。电活性微生物已广泛应用于微生物电化学技术领域,涵盖了元素的生物地球化学循环、环境污染的生物处理与电能生产、生物传感、微生物冶金以及化... 电活性微生物通过胞外电子传递通路与胞外电子受体/供体进行双向电子交换,产生或吞噬电流。电活性微生物已广泛应用于微生物电化学技术领域,涵盖了元素的生物地球化学循环、环境污染的生物处理与电能生产、生物传感、微生物冶金以及化学品的微生物电合成等多个领域,成为全球环境保护和低碳经济的研究热点。然而,这些微生物在实际应用中仍面临较大局限,如微生物燃料电池的输出功率密度存在一定的上限、微生物电合成技术中的CO_(2)还原速率尚未达到理想水平等。为了克服这些限制性因素,需要通过高效的基因编辑和转录调控策略来改变电活性微生物的遗传特性,提高其双向电子传递效率。本文首先总结了模式电活性微生物(希瓦氏菌和地杆菌)和其他代表性电活性微生物的基因编辑方法和利用CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeat)技术实现转录调控的策略。在基因编辑方面,涵盖了(CRISPR辅助的)同源重组、碱基编辑等方法;而在转录调控方面,包括了CRISPR介导的抑制和激活。此外,对于多基因编辑和调控的策略也进行了深入探讨。其次,综述了这些技术在环境、能源领域中的应用,包括微生物燃料电池、污染物生物处理和修复等。最后,讨论了目前电活性微生物工程改造所面临的挑战和未来的发展方向。 展开更多

关键词 电活性微生物 基因编辑 转录调控 CRISPR 胞外电子传递

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微生物-电极修饰及影响电合成转化CO_(2)过程的研究进展

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作者 解一诺 李逸鑫 王远鹏 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期559-574,共16页

微生物电合成(microbial electrosynthesis,MES)是一种利用电活性微生物摄取胞外电子,将CO_(2)或有机废料转化为可再生化学品的技术。首先,文中阐述了电极的改性方式,碳基材料以其多样的形态、优异的化学稳定性和高比表面积等优点,在电... 微生物电合成(microbial electrosynthesis,MES)是一种利用电活性微生物摄取胞外电子,将CO_(2)或有机废料转化为可再生化学品的技术。首先,文中阐述了电极的改性方式,碳基材料以其多样的形态、优异的化学稳定性和高比表面积等优点,在电极改性中发挥着重要作用,其主要是通过提供更多的微生物附着点和增强电子传递效率改善MES;而非碳基材料如金属材料等,因其优异的导电性和催化活性,则被广泛用于提升电极性能,其作用机制在于加速电极上的催化反应和促进特定产品的生成。其次,从电活性微生物角度入手,揭示了在电极材料修饰和微生物细胞修饰上的共同点都是能够提高微生物的电子传递能力,不同点在于微生物细胞修饰可以直接作用于微生物的生理和遗传特性,以增强其电子传递能力和底物转化效率。此外,分析了纳米材料与高附加值产品之间的关系,认为合理选择和制备电极材料及微生物细胞修饰策略,对于提高MES系统的效率和产物选择性至关重要。最后,对MES技术面临的挑战和未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 微生物电合成(MES) CO_(2)转化 电极修饰 电活性微生物 胞外电子传递 纳米材料

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间歇通电改善微生物电解池辅助的餐厨垃圾和菌糠的嗜热厌氧共消化

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作者 章爽(译) 关伟杰 +5 位作者 孙海曙 赵盼 王万清 高明 孙晓红 汪群慧(审查) 《环境卫生工程》 2024年第2期128-128,共1页

1研究亮点*电活性微生物在间歇性通电18 h-ON时富集;*与底物和丙酮酸代谢相关的基因在18 h-ON中上调;*18 h-ON增强了氢营养产甲烷途径;*18 h-ON的净能量效益和能量转换效率最高。2背景餐厨垃圾与菌糠分别是城市和农业固体废物的重要组... 1研究亮点*电活性微生物在间歇性通电18 h-ON时富集;*与底物和丙酮酸代谢相关的基因在18 h-ON中上调;*18 h-ON增强了氢营养产甲烷途径;*18 h-ON的净能量效益和能量转换效率最高。2背景餐厨垃圾与菌糠分别是城市和农业固体废物的重要组成部分。餐厨垃圾与菌糠的厌氧共消化比单独使用餐厨垃圾作为厌氧消化(AD)的底物更能平衡营养成分且具有更高的稳定性。但菌糠用作厌氧消化的共基质通常存在水解速度慢、产甲烷效率低的问题。 展开更多

关键词 厌氧发酵 电活性微生物 胞外电子转移 基因丰度 微生物群落

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人工电活性微生物菌群的设计与应用 被引量：2

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作者 张保财 王忆芸 +2 位作者 石思程 李锋 宋浩 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期858-880,共23页

包括产电菌群和噬电菌群的人工电活性微生物菌群(synthetic electroactive microbial consortia)通过菌种间的物质能量级联反应介导化学能与(光)电能间的相互转化,其可利用底物来源广泛、双向电子传递速率快、环境稳定性强,在清洁电能... 包括产电菌群和噬电菌群的人工电活性微生物菌群(synthetic electroactive microbial consortia)通过菌种间的物质能量级联反应介导化学能与(光)电能间的相互转化,其可利用底物来源广泛、双向电子传递速率快、环境稳定性强,在清洁电能开发、废水处理、环境修复、生物固碳固氮以及生物燃料、无机纳米材料、高聚物等高值化学品合成等多个领域具有广泛的应用前景。针对人工电活性微生物菌群设计、构建与应用,本文总结电活性微生物菌群界面电子传递和种间电子传递机制,概括基于“劳力分工”原理设计构建人工电活性微生物菌群物质能量级联反应基本架构,总结菌群关系与菌群生态位优化等人工电活性微生物菌群工程化策略,分类列举人工电活性微生物菌群在利用廉价生物质产电、生物光伏固碳产电,光驱噬电生物菌群固氮等相关应用。最后对人工电活性微生物菌群未来研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 人工电活性微生物菌群 电子传递 劳力分工 菌群关系 菌群生态位

原文传递

活性污泥中电活性微生物的富集筛选研究进展 被引量：2

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作者 宋建华 杨永刚 +2 位作者 胡文哲 陈乐天 许玫英 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2090-2100,共11页

活性污泥含有多种微生物,是废水处理系统中污染物降解转化的重要驱动者。电活性微生物(Electroactive microorganisms,EAMs)是活性污泥的重要微生物类群,在废水资源化与能源化中发挥着核心关键作用。本文概括了活性污泥中EAMs的富集和... 活性污泥含有多种微生物,是废水处理系统中污染物降解转化的重要驱动者。电活性微生物(Electroactive microorganisms,EAMs)是活性污泥的重要微生物类群,在废水资源化与能源化中发挥着核心关键作用。本文概括了活性污泥中EAMs的富集和筛选方法,整理总结了目前已从活性污泥中获得的EAMs菌种资源信息,在此基础上分析了从活性污泥中富集和筛选EAMs所存在的问题,并进一步展望了未来的研究方向,以期加速EAMs菌种资源的挖掘,促进以EAMs为主导的废水资源化与能源化技术发展。 展开更多

关键词 电活性微生物 活性污泥 富集 筛选 废水资源化与能源化

原文传递

基于电活性微生物的芳香烃类污染物转化机制研究进展 被引量：2

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作者 吴朵而 陈龙 +2 位作者 马香娟 丁养城 冯华军 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期30-44,共15页

芳香烃类化合物(aromatic hydrocarbon compounds)是一类基于苯环结构的有机物,广泛分布在自然环境中,难以自然降解、易被生物积累,且有很大的环境危害性。生物法是有机化合物转化降解的主流工艺,而电活性微生物(electroactive microorg... 芳香烃类化合物(aromatic hydrocarbon compounds)是一类基于苯环结构的有机物,广泛分布在自然环境中,难以自然降解、易被生物积累,且有很大的环境危害性。生物法是有机化合物转化降解的主流工艺,而电活性微生物(electroactive microorganisms,EAM)因其独特的胞外电子传递(extracellular electron transfer,EET)能力和生理代谢模式在芳香烃类化合物污染修复领域具有巨大的应用潜力。电活性微生物可以通过还原脱卤、脱硝与氧化开环过程相结合的方式,最终实现芳香烃类污染物的降解矿化。本文重点综述了电活性微生物降解芳香烃类污染物过程中主要还原/氧化反应机理,归纳了电活性微生物高效还原脱卤、脱硝的关键酶活、代谢途径及转化机理,分析了不同含氧条件下电活性微生物开环方式及降解代谢途径,并通过调控微生物胞外聚合物与添加导电材料等途径来提升电活性微生物的胞外电子传递过程,总结了电极电位、电极材料、电解液性质及温度等环境因子对芳香烃类化合物降解的影响,探讨了芳香烃类污染物的强化生物降解策略的可行性。最后,展望了电活性微生物降解技术相关领域未来潜在的研究方向,以期为加快生物电化学系统的工程化应用提供理论和技术参考。 展开更多

关键词 电活性微生物 胞外电子传递 转化机制 芳香烃类污染物

原文传递

分子生物学方法提高电活性微生物胞外电子传递效率的研究进展 被引量：2

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作者 邵映芝 车鉴 +2 位作者 程驰 江志阳 薛闯 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期50-59,共10页

微生物细胞与电极之间的胞外电子传递效率是限制微生物电化学技术发展的关键因素,而分子生物学的发展为提高胞外电子传递效率带来了光明前景。从四种具有代表性的纯培养电活性微生物(奥奈达希瓦氏菌、铜绿假单胞菌、硫还原地杆菌和工程... 微生物细胞与电极之间的胞外电子传递效率是限制微生物电化学技术发展的关键因素,而分子生物学的发展为提高胞外电子传递效率带来了光明前景。从四种具有代表性的纯培养电活性微生物(奥奈达希瓦氏菌、铜绿假单胞菌、硫还原地杆菌和工程大肠杆菌)和混合培养电活性微生物出发,综述了利用分子生物学手段改造几种电活性微生物的研究成果,阐明了针对特异的电活性微生物,如何采取相应的分子生物学手段提高其胞外电子传递的效率,并展望了未来的研究方向。 展开更多

关键词 胞外电子传递 电活性微生物 分子生物学 电活性生物膜

原文传递

微生物电化学技术原理及其在畜禽废弃物资源化领域的应用研究进展

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作者 姜坤宏 许祯莹 +4 位作者 郭真真 白林 郝晓霞 姜冬梅 邱时秀 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期210-222,共13页

畜禽养殖集约化生产过程中排放的废弃物会对当地生态环境造成巨大压力。通过硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)小分子酸代谢、奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis)有氧无氧代谢、导电菌毛(electrically conductive pili)直接... 畜禽养殖集约化生产过程中排放的废弃物会对当地生态环境造成巨大压力。通过硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)小分子酸代谢、奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis)有氧无氧代谢、导电菌毛(electrically conductive pili)直接接触和电子穿梭物质介导的胞外电子传递等呼吸代谢的理论研究,明确了电活性模式微生物的中心碳代谢途径、胞外电子传递过程及主要调控机制。基于对电活性菌呼吸代谢过程的理解,已开发并优化了以微生物燃料电池、微生物电解池和电场辅助好氧堆肥为主的多种微生物电化学系统。在降低化学需氧量、温室气体排放、抗生素和耐药基因等有害物质含量的同时,提高发电效率、阴极高附加值产物和有机肥腐殖质含量。综述了微生物电化学理论的研究进展并系统介绍了微生物电化学技术在畜禽废弃物资源化方面的应用研究,以期为畜禽废弃物资源化利用工艺的多元化发展提供参考和理论支撑。 展开更多

关键词 电活性模式微生物 胞外电子传递 微生物燃料电池 微生物电解池 电场辅助好氧堆肥

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吸收胞外电子的电活性微生物 被引量：6

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作者 靖宪月 陈姗姗 周顺桂 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期19-27,共9页

可吸收胞外电子的电活性微生物(Electroactive microorganisms,EAMs)可利用胞外固态载体的电子将二氧化碳或其他氧化态物质还原成胞外有机物、还原态无机物或自身生命活动所需的有机物。该类EAMs的出现拓宽了人们对微生物多样性的认识,... 可吸收胞外电子的电活性微生物(Electroactive microorganisms,EAMs)可利用胞外固态载体的电子将二氧化碳或其他氧化态物质还原成胞外有机物、还原态无机物或自身生命活动所需的有机物。该类EAMs的出现拓宽了人们对微生物多样性的认识,在生物质能合成、污染物治理与化学物质检测等方面具有重要的应用价值。本文介绍了代表性的可吸收胞外电子EAMs的物质转化与电能转化率等基本特性,重点阐述该类EAMs基于膜蛋白的直接吸收电子机制,及基于电子穿梭体的间接吸收电子机制,提出了其在微生物电合成系统与微生物传感器中的应用前景,并从EAMs机理研究、生物膜微观机制及工程应用的角度展望其今后的研究方向。 展开更多

关键词 电活性微生物 吸收电子机制 膜结合蛋白 电子穿梭体 电合成系统 微生物传感器

原文传递

电活性微生物胞外聚合物的特征与应用 被引量：5

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作者 谢淑仪 陈姗姗 栾天罡 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期540-552,共13页

电活性微生物是一类能够通过直接接触、导电菌毛或氧化还原介质与电极或者其他细胞进行胞外电子传递的微生物。而在这个过程中,胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)扮演着重要的角色。EPS是微生物生长过程中通过细胞裂... 电活性微生物是一类能够通过直接接触、导电菌毛或氧化还原介质与电极或者其他细胞进行胞外电子传递的微生物。而在这个过程中,胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)扮演着重要的角色。EPS是微生物生长过程中通过细胞裂解、水解分泌的高分子聚合物的混合物,主要由蛋白质、多糖和腐殖质等物质组成。来自电活性微生物的EPS的不同组成成分和特性会对EPS的电活性以及电活性微生物胞外电子传递产生一定的影响,同时在环境应用方面发挥重要作用。因此,为了更全面了解电活性微生物EPS的电活性及其对电活性微生物胞外电子传递的作用,本文总体介绍了电活性微生物EPS的电活性的直接表征方法,再从组成成分、化学性质、物理性质和空间分布4个方面综述了其对EPS电活性的影响及其在电子传递中的作用,介绍了当前电活性微生物EPS在染料废水脱色、重金属吸附、有机污染物的生物转化和渗滤液管理等方面的环境应用,并从表征方法、试验规模和互作机理研究等角度展望了未来的研究方向。 展开更多

关键词 胞外聚合物 电活性微生物 电活性 表征 环境应用

原文传递

群感效应对电活性微生物胞外电子传递的影响 被引量：4

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作者 杨钰婷 陈瑾 +1 位作者 陈姗姗 周顺桂 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2399-2411,共13页

群感效应(quorum sensing,QS)是微生物之间以信号分子受体蛋白感知信号浓度变化,从而调控菌群的行为及功能,使其适应环境变化的信号通讯机制。电活性微生物(electroactive microorganisms,EAMs)能进行胞外电子传递,在可再生能源利用和... 群感效应(quorum sensing,QS)是微生物之间以信号分子受体蛋白感知信号浓度变化,从而调控菌群的行为及功能,使其适应环境变化的信号通讯机制。电活性微生物(electroactive microorganisms,EAMs)能进行胞外电子传递,在可再生能源利用和环境修复方面具有广阔的应用前景。近年来,关于QS在EAMs胞外电子传递中的作用的研究日益增多。本文总结了QS对纯EAMs或混合产电菌群的直接或间接电子传递的影响效应及机制,阐述了基于QS的EAMs逻辑与门的构建及其应用前景,并从机制研究的角度展望其未来发展方向。 展开更多

关键词 群感效应 信号分子 电活性微生物 胞外呼吸 逻辑与门

原文传递

促进电活性微生物产电呼吸能力的方法研究进展

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作者 方彦伦 陈姗姗 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1361-1371,共11页

产电呼吸是指电活性微生物(electroactive microorganisms,EAMs)以胞外固体电极作为电子受体的一种呼吸形式,在可再生能源利用和环境修复方面具有广阔的应用前景。能否进一步提高EAMs的产电呼吸能力是相关技术能否从实验室走向实际应用... 产电呼吸是指电活性微生物(electroactive microorganisms,EAMs)以胞外固体电极作为电子受体的一种呼吸形式,在可再生能源利用和环境修复方面具有广阔的应用前景。能否进一步提高EAMs的产电呼吸能力是相关技术能否从实验室走向实际应用的核心,而提高产电呼吸能力的关键是加强EAMs与胞外固体电极间的电子传递能力。目前总结如何促进EAMs产电呼吸能力的综述文献极少。因此,本文从投加化学试剂、施加物理作用及改造生物基因3个方面总结了现有的促进EAMs产电呼吸能力的方法,介绍了每种方法的优势与缺陷,重点阐述了每种手段的作用机理及促进效果,并从实际应用和机理研究的角度展望了今后的研究方向。 展开更多

关键词 电活性微生物 产电呼吸 生物电化学系统 电子传递途径 生物基因改造

原文传递

利用微生物电解池构建新型BOD快速测定生物传感器

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作者 蒋海明 司万童 潘建刚 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1489-1495,共7页

基于微生物电解池构建了新型生化需氧量(BOD)快速测定生物传感器,以葡萄糖-谷氨酸溶液为模拟废水对传感器的性能进行了评估。结果表明:(1)当外加电压保持为0.7 V,传感器的最大电流与BOD浓度在10~400 mg×L^(-1)内符合Monod方程,且... 基于微生物电解池构建了新型生化需氧量(BOD)快速测定生物传感器,以葡萄糖-谷氨酸溶液为模拟废水对传感器的性能进行了评估。结果表明:(1)当外加电压保持为0.7 V,传感器的最大电流与BOD浓度在10~400 mg×L^(-1)内符合Monod方程,且传感器的最大电流和BOD浓度在10~100 mg×L^(-1)呈线性关系;(2)传感器的测量时间短,BOD浓度在10~400 mg×L^(-1)测量时间约为10 min;(3)传感器的重复性(±SD<±12.2%,n=6)和稳定性(±SD<±6%,12 d)好。结论:基于微生物电解池开发新型BOD生物传感器是可行的,且传感器具有灵敏度高、线性范围宽、检测时间短、重复性及稳定性好等优点,并能快速测定BOD。 展开更多

关键词 生物传感器 生化需氧量 微生物电解池 电活性微生物

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微生物电化学技术去除水体中抗生素的研究进展 被引量：2

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作者 周乐安 蒋倩 +3 位作者 孙士权 张伟 高阳 王鑫 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第6期113-123,共11页

抗生素在各个行业中的广泛使用及其难降解性导致其富集进入水体而危害人类健康,越来越多的研究聚焦于水体中抗生素的去除。微生物电化学系统(BES)结合有机质生物降解和电信号刺激有效加速了废水中各类抗生素的去除。在现有文献的基础上... 抗生素在各个行业中的广泛使用及其难降解性导致其富集进入水体而危害人类健康,越来越多的研究聚焦于水体中抗生素的去除。微生物电化学系统(BES)结合有机质生物降解和电信号刺激有效加速了废水中各类抗生素的去除。在现有文献的基础上,综述了BES对于各类抗生素去除的性能,阐述了BES系统在降解抗生素时,电极表面的电活性微生物组成、抗生素的微生物电化学代谢途径,总结了抗生素在BES系统中去除的影响因素,分析了各类传统废水处理技术与BES耦合技术对于抗生素的去除效率,并对BES在抗生素去除中的优缺点进行了总结。 展开更多

关键词 抗生素 微生物电化学系统 电活性微生物 废水处理 资源回收

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生物工程强化微生物电合成转化CO2的研究进展 被引量：3

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作者 邹龙 金熠樵 +2 位作者 吴贤 黄运红 龙中儿 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2019年第3期95-104,共10页

微生物电合成(Microbial electrosynthesis,MES)可直接利用电能驱动微生物还原固定CO2合成多碳化合物,为可再生新能源转化、精细化学品制备和生态环境保护提供新机遇。但是,微生物吸收胞外电极电子速率慢、产物合成效率低和产品品位不高... 微生物电合成(Microbial electrosynthesis,MES)可直接利用电能驱动微生物还原固定CO2合成多碳化合物,为可再生新能源转化、精细化学品制备和生态环境保护提供新机遇。但是,微生物吸收胞外电极电子速率慢、产物合成效率低和产品品位不高,限制了MES实现工业化应用。在概述阴极电活性微生物吸收胞外电子的分子机制的基础上,重点综述近5年应用生物工程的理论和技术强化MES用于CO2转化的策略与研究进展,包括改造和调控胞外电子传递通路和胞内代谢途径以及定向构建有限微生物混合培养菌群三方面,阐明了生物工程可有效突破MES中电子传递慢和可用代谢途径相对单一等瓶颈。针对目前生物工程在改进MES所面临的主要问题,从胞外电子传递机理研究、基因工具箱开发、组学技术与现代分析技术联用等角度展望了今后的研究方向。 展开更多

关键词 微生物电合成 生物工程 电活性微生物 胞外电子传递 代谢 生物能源 二氧化碳固定

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纳米材料介导微生物胞外电子传递过程的研究进展 被引量：3

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作者 刘姝睿 吴雪娥 王远鹏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3576-3589,共14页

微生物胞外电子传递(EET)过程在自然界中普遍存在,并且在能源利用和环境修复等方面具有广阔的应用前景,但是低效的电子传递一直是其在实际应用中的关键瓶颈。纳米材料具有独特的表面效应、体积效应、量子尺寸及宏观量子隧道效应等性质,... 微生物胞外电子传递(EET)过程在自然界中普遍存在,并且在能源利用和环境修复等方面具有广阔的应用前景,但是低效的电子传递一直是其在实际应用中的关键瓶颈。纳米材料具有独特的表面效应、体积效应、量子尺寸及宏观量子隧道效应等性质,引入纳米材料与电活性微生物相结合实现优势互补,可以缩短电荷转移路径,从而提高EET效率。本文综述了EET方式,以及纳米材料的电子转移能力、氧化还原电势、表面结构与性质、生物相容性及纳米材料-微生物的界面构筑对EET过程的影响,重点阐述了纳米材料与电活性微生物界面构筑的各种策略,并讨论了这些策略的适用性和局限性,最后展望了纳米材料强化电活性微生物EET的未来研究方向。 展开更多

关键词 电活性微生物 胞外电子传递 纳米材料 界面 生物催化

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底物浓度对微生物电解池阳极膜形成影响 被引量：3

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作者 孙和临 李建昌 +1 位作者 邵琼丽 郑金柱 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期27-32,共6页

通过改变乙酸底物浓度(10、15、20、25 g/L)在35℃培养温度下运行单室微生物电解池(MEC),研究底物浓度对形成阳极生物膜影响。分析了不同条件下MEC阳极产电效果、氢气产率以及进一步的膜生物量。结果表明,在阳极膜形成过程中,随着底物... 通过改变乙酸底物浓度(10、15、20、25 g/L)在35℃培养温度下运行单室微生物电解池(MEC),研究底物浓度对形成阳极生物膜影响。分析了不同条件下MEC阳极产电效果、氢气产率以及进一步的膜生物量。结果表明,在阳极膜形成过程中,随着底物浓度增加,电流先增高随后有所下降;产氢特性试验中,底物浓度在15~25 g/L范围内形成MEC阳极膜都具有产氢能力,但随浓度升高,氢气产率下降;循环伏安法测试阳极膜电化学活性得出产电效果与循环伏安图中氧化峰值电流呈正相关;对比膜生物量测定,产电和产氢效果最好的15 g/L实验组阳极膜微生物含量达4.04×10~6/mL,并且阳极膜磷含量与循环伏安氧化峰值电流正相关性。综上,底物浓度在15~20 g/L范围内有利于快速高效形成具有产氢能力的MEC阳极膜,为MEC阳极膜培养提供参考。 展开更多

关键词 底物浓度 MEC阳极膜 电活性微生物 产氢

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微生物种间直接电子传递方式耦合产甲烷研究进展 被引量：6

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作者 蒋海明 王路路 李侠 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1303-1313,共11页

厌氧产甲烷体系中细菌与产甲烷菌之间的电子传递,一直以来被认为是通过种间H2/甲酸转移来实现。然而,近年来研究发现某些电活性微生物与产甲烷菌之间存在可替代种间H2/甲酸转移以实现电子传递的种间直接电子传递(direct interspecies el... 厌氧产甲烷体系中细菌与产甲烷菌之间的电子传递,一直以来被认为是通过种间H2/甲酸转移来实现。然而,近年来研究发现某些电活性微生物与产甲烷菌之间存在可替代种间H2/甲酸转移以实现电子传递的种间直接电子传递(direct interspecies electron transfer,DIET)。通过DIET方式,产甲烷菌可从与其共生的微生物中直接获得的电子还原CO2产甲烷,该方式极大地提高产甲烷的效率和产甲烷的量。但是,目前对DIET方式耦合产甲烷还缺乏深入研究。文章对DIET方式耦合还原CO2产甲烷的研究现状进行了概述,重点分析了DIET方式耦合还原CO2产甲烷研究存在的问题,并讨论了其今后研究方向,以为DIET方式耦合还原CO2产甲烷研究提供参考。 展开更多

关键词 甲烷 电活性微生物 产甲烷菌 种间直接电子传递 共培养

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电化学厌氧消化中挥发性脂肪酸和微生物群落变化

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作者 刘洪周 陈铁柱 +4 位作者 王楠 付伟涛 齐全 洪明 李建昌 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2022年第6期9-12,共4页

以葡萄糖为底物进行批量发酵实验,探究电化学厌氧消化中挥发性脂肪酸和微生物群落相对常规厌氧消化的变化.结果表明:与常规厌氧消化相比,电化学厌氧消化促进了挥发性脂肪酸的转化,提高了微生物群落的多样性和电活性微生物的丰度.

关键词 电化学厌氧消化 挥发性脂肪酸 微生物群落 电活性微生物

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