纸板碳化电极提高生物电化学系统产电效率微生物机理研究

摘要：

采用Solexa高通量测序技术和蛋白定量方法,分析了碳化纤维素纸板制备的层状波纹碳(LCC)电极与石墨板(GP)电极在生物电化学系统运行过程形成的生物膜微生物群落结构和生物量差异.结果表明,LCC电极良好的生物电化学性能不仅取决于其良好的导电性能,还与其表面生物膜微生物群落结构有关;LCC电极表面生物膜微生物量高,且对产电微生物的富集效果好.LCC电极与GP电极表面生物膜分别得到16S rRNA基因V3区优化序列12643条和12837条,经97％相似度归并后获得的OTUs数量分别为2786和3130;α多样性分析显示,GP电极生物膜微生物多样性相对更丰富.Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes在两种电极生物膜中含量最为丰富,这3个门细菌序列数分别占总序列数的76％ (LCC)和85％(GP).在属分类水平上,LCC电极生物膜由383个属的细菌构成,而GP电极生物膜则有456个属.深入分析电极生物膜微生物群落结构有助于进一步认识LCC电极提高生物电化学系统产电效率的机理.

关键词：纤维素纸板、碳化电极、生物电化学系统、微生物群落结构、高通量测序

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分类号：X172(环境生物学)

资助基金：福建省中青年教师教育科研项目No.JA15372;国家自然科学基金No.51208490;厦门理工学院高层次人才科技类项目No.E2015028 Supported by the Young Teacher Project of Fujian ProvinceNo.JA15372,the National Natural Science Foundation of ChinaNo.51208490 and the High Level Talent Program of Xiamen University of TechnologyNo.E2015028

在线出版日期：2017-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：596-601