微生物燃料电池中Tolumonas Osonensis菌株的产电性能优化
第29卷第2期 高 校 化 学 工 程 学 报 No.2 V ol.29 2015 年 4 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Apr . 2015
文章编号：1003-9015(2015)02-0352-07
微生物燃料电池中 Tolumonas Osonensis 菌株的产电性能优化
杨 佳1, 李 明1, 朱思远1, 骆健美1, 周明华2, 王 敏摘 要：以课题组前期筛选得到的菌株Tolumonas osonensis P2-A-1为对象，通过菌体初始浓度、底物种类和浓度、阳
极液pH 、外电阻等参数的优化以及细胞的通透化处理，提高其在微生物燃料电池中的产电性能。结果表明，菌株T.
osonensis P2-A-1接种到TSB 液体培养基中，22℃有氧条件下静置培养48 h (OD 1
(1. 工业发酵微生物教育部重点实验室(天津科技大学), 天津市工业微生物重点实验室,
天津科技大学生物工程学院, 天津 300457;
2. 环境污染过程与基准教育部重点实验室, 南开大学 环境科学与工程学院, 天津 300071)
600 = 2.714)，离心收集的菌体经1
mmol ?L ?1 EDTA 处理20 min 后，
接种到阳极液Ⅱ(PBBM 液体培养基中加入终浓度为2.000 g ?L ?1的乙酸钠(作为底物)和终浓度为5.000 g ?L ?1的柠檬酸铁，pH 7.2)，制备得到细胞浓度为3.394 g ?L ?1的接种液，注入MFCs 反应器，外接1000 Ω电
阻，于室温下运行14 d ，功率密度达到509 mW ?m ?2关键词：微生物燃料电池； Tolumonas osonensis ； 电化学活性； 产电条件优化； 细胞通透化
中图分类号：TQ026 文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1003-9015.2015.02.016
Optimization of Power Generation Performance of Tolumonas Osonensis in MFCs
YANG Jia ，比优化前提高了162.4％。这是首次对T. osonensisa 种内微生物产
电性能及其在微生物燃料电池中应用的报道。其成果对于丰富产电微生物的多样性，挖掘更多具有高电化学活性的微
生物纯种、提高其产电性能具有重要的指导意义。
1, LI Ming 1, ZHU Si-yuan 1, LUO Jian-mei 1, ZHOU Ming-hua 2, WANG Min 1
(1. Key Laboratory of Industrial Fermentation Microbiology (Tianjin University of Science &Technology) , Ministry of Education Tianjin Key Lab of Industrial Microbiology, College of Biotechnology, Tianjin University
of Science and Technology, Tianjin 300457, China; 2. Key Laboratory of Pollution Process and
Environmental Criteria, Ministry of Education, Tianjin Key Laboratory of Urban Ecology Environmental Remediation and Pollution Control, College of Environmental Science and Engineering, Nankai University,
Tianjin 300071, China)
Abstract: Power generation performance of Tolumonas osonensis P2-A-1 in MFCs was improved by optimizing initial cell concentration in inoculation medium, substrate type and concentration, anolyte pH, external resistance, and chemical solvent permeabilization. The optimized experimental condition is inoculation in TSB liquid medium and statically incubated at 22℃ under aerobic conditions. OD 600 of the culture was 2.714 after 48 h of incubation and cells were harvested by centrifugation and treated by 1 mmol ?L ?1 EDTA for 20 min. The cells were added into anolyte Ⅱ (PBBM liquid medium containing 2.000 g ?L ?1 sodium acetate as the substrate and 5.000 g ?L ?1 ferric citrate, pH 7.2) to prepare inoculation media with dry cell concentration of
3.394 g ?L ?1. After 14 d at room temperature, the power density of MFCs connecting to the external resistance 1000 Ω reaches to 509 mW ?m ?2
收稿日期：2013-06-25；修订日期：2013-10-25。
基金项目：国家自然科学基金(21328602)；天津科技大学大学生实验室创新基金项目(1404A203)；农业部产地环境质量重点实验室/天津市农业环境与农产品安
全重点实验室开放基金(2012-SZJJ-CYM)。
作者简介：杨佳(1988-)，女，山西长治人，天津科技大学硕士生。 通讯联系人：骆健美，E-mail ：luojianmei@https://www.360docs.net/doc/d516150984.html, , which is increased by 162.4％ compared with the original. It is the first time that T. osonensis is applied in MFCs and shows electrochemical activity.