銅綠假單胞菌存活時間延長可提高生物燃料電池的產電量

游婷，劉季華，梁如冰，劉建華

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銅綠假單胞菌存活時間延長可提高生物燃料電池的產電量

游婷1*，劉季華2*，梁如冰1，劉建華1

1 上海交通大學生命科學技術學院微生物代謝國家重點實驗室，上海 200240 2 上海工程技術大學材料工程學院，上海 201620

銅綠假單胞菌產生的次生代謝產物吩嗪化合物具有電子傳遞作用，可用于構建微生物燃料電池。如何通過改進微生物自身性質來提升微生物燃料電池產電量是研究的熱點與難點之一。本文以銅綠假單胞菌SJTD-1和其敲除突變株SJTD-1 (Δ) 為對象，研究了以其搭建的微生物燃料電池的放電過程，分析了影響其放電量的主要因素。結果顯示，假單胞菌產生的吩嗪化合物和發酵系統中細菌的活性與存活數量均會直接影響燃料電池的產電量。敲除突變株SJTD-1 (Δ) 可產生較多的吩嗪化合物，在生物燃料電池系統可持續放電超過160 h，產生2.32 J的總電量；而野生菌株SJTD-1僅能放電90 h，產生1.30 J的總電量。細胞生長分析結果進一步顯示，與野生菌株相比，突變菌株SJTD-1 (Δ) 在發酵過程中維持了較長的穩定期生長，細胞存活時間更長，放電時間更持久。因此，銅綠假單胞菌存活時間延長，可增加其在微生物燃料電池中的放電時間，從而提升微生物燃料電池的總產電量。本研究可為通過工程菌株改造來提升微生物燃料電池總產電量的研究提供思路，有利于推進微生物燃料電池的實際應用。

銅綠假單胞菌，微生物燃料電池，吩嗪化合物，存活時間，產電量