The emergence of MFC technology has suggested the possibility
of direct electron transfer from the cathode to the metabolism of
the cells (Rosenbaum et al., 2011), although this mechanism has not
been demonstrated yet for oxygen reduction as far as we know.
Going beyond the strict domain of seawater biofilms, a rather
complex mechanism has been proposed recently for oxygenreducing biocathodes formed from wastewater. A synergistic role
of sulphate reducing bacteria has been postulated with other bacteria, such as purple non-sulphur bacteria and spirochetes,
including a cycling oxidation of sulphide to sulphate on the cathode
(Cristiani et al., 2013b).
Marinobacter sp. belongs to the dominant class of GammaProteobacteria and has recently been identified as one of the only
two genera that compose the microbial community of very efficient
high salinity-tolerant bioanodes (Rousseau et al., 2014). The
domain of reversible bioelectrodes has been approached by a few
recent studies (Cheng et al., 2010; Strik et al., 2010; Blanchet et al.,
2014). A few multispecies biofilms have proved able to catalyse the
oxidation of acetate on an anode in anaerobic conditions, whereas
they were able to catalyse the reduction of oxygen on a cathode
when switched to aerobic conditions. These studies all implemented multispecies electrodes. Marinobacter sp. might be a suitable candidate for the establishment of a monospecies reversible
electrode.
Conclusions
Monospecies biocathodes were established with Pseudoalteromonas sp., Marinobacter sp., Roseobacter sp. and Bacillus sp.,
which operated in natural seawater and in synthetic medium.
This first success in designing seawater monospecies biocathodes
was achieved through a new experimental procedure that
included the preliminary immersion of the electrode in the cell
culture.
Acknowledgements
The authors gratefully acknowledge Dr. M. Faimali from the
Institute of Marine Sciences (ISMAR-CNR, Genoa, Italy). We thank
Professor Berge (Faculty of Pharmacy, Toulouse University) for his
help in the identification of the four bacterial isolates. This work
was carried out in the framework of the “BioCathInox (ANR-GUIAAP-04)” project, supported by the French national research
agency, ANR.
การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีเอ็มเอฟได้แนะนำความเป็นไปได้
ของการถ่ายโอนอิเล็กตรอนโดยตรงจากแคโทดในการเผาผลาญของ
เซลล์ (Rosenbaum et al., 2011) แม้ว่ากลไกนี้ยังไม่ได้
รับการแสดงให้เห็นเลยสำหรับการลดออกซิเจนเท่าที่เรารู้ว่า.
จะเกิน โดเมนที่เข้มงวดของแผ่นชีวะน้ำทะเลค่อนข้าง
กลไกที่ซับซ้อนได้รับการเสนอเร็ว ๆ นี้สำหรับ biocathodes oxygenreducing เกิดขึ้นจากน้ำเสีย บทบาทการทำงานร่วมกัน
ของซัลเฟตช่วยลดแบคทีเรียที่ได้รับการกล่าวอ้างที่มีเชื้อแบคทีเรียอื่น ๆ เช่นเชื้อแบคทีเรียที่ไม่ใช่กำมะถันสีม่วงและ spirochetes,
รวมทั้งการขี่จักรยานการเกิดออกซิเดชันของซัลไฟด์ที่จะซัลเฟตในแคโทด
(Cristiani et al., 2013b).
Marinobacter SP อยู่ในระดับที่โดดเด่นของ GammaProteobacteria และเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการระบุว่าเป็นหนึ่งในเพียง
สองจำพวกที่ประกอบด้วยชุมชนของจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพมาก
bioanodes เค็มทนสูง (Rousseau et al., 2014)
โดเมนของ bioelectrodes พลิกกลับได้รับการทาบทามจากไม่กี่
ศึกษาล่าสุด (Cheng et al, 2010;. STRIK et al, 2010;.. Blanchet, et al,
2014) แผ่นชีวะ multispecies ไม่กี่ได้พิสูจน์แล้วว่าสามารถกระตุ้น
การเกิดออกซิเดชันของอะซิเตทในขั้วบวกในสภาวะไร้ออกซิเจนในขณะที่
พวกเขาก็สามารถที่จะกระตุ้นการลดลงของออกซิเจนในแคโทดที่
เมื่อเปลี่ยนไปเงื่อนไขแอโรบิก การศึกษาเหล่านี้ทั้งหมด multispecies ดำเนินขั้วไฟฟ้า Marinobacter SP อาจจะมีผู้สมัครที่เหมาะสมสำหรับสถานประกอบการพลิกกลับของ monospecies
อิเล็กโทร.
สรุป
Monospecies biocathodes ถูกจัดตั้งขึ้นโดยมี Pseudoalteromonas sp. Marinobacter sp. Roseobacter SP และ Bacillus sp.
ซึ่งดำเนินการในน้ำทะเลธรรมชาติและสังเคราะห์ในระดับปานกลาง.
นี้ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกในการออกแบบ biocathodes น้ำทะเล monospecies
ก็ประสบความสำเร็จผ่านขั้นตอนการทดลองใหม่ที่
รวมถึงการแช่เบื้องต้นของขั้วไฟฟ้าในเซลล์
วัฒนธรรม.
คำนิยม
ผู้เขียนรู้สึกขอบคุณรับทราบดร. เอ็ม Faimali จาก
สถาบันวิทยาศาสตร์ทางทะเล (Ismar-CNR, เจนัว, อิตาลี) เราขอขอบคุณ
ศาสตราจารย์แบร์ก (คณะเภสัชศาสตร์มหาวิทยาลัยตูลูส) เขา
ช่วยในการระบุในสี่สายพันธุ์แบคทีเรีย งานนี้
ได้ดำเนินการในกรอบของ "BioCathInox (ANR-GUIAAP-04)" โครงการที่ได้รับการสนับสนุนโดยการวิจัยชาติฝรั่งเศส
หน่วยงาน ANR
การแปล กรุณารอสักครู่..