群体感应信号分子对Pseudomonas aeruginosa PAO1生物膜结构及产电性能的影响

摘要：

电活性生物膜(EAB)是微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的重要组成部分.为揭示群体感应(quorum sensing,QS)信号分子在MFC中对EAB的响应机制,在MFC阳极室接种铜绿假单胞菌,添加两种QS信号分子(N-丁酰基高丝氨酸内酯C4-HSL和喹诺酮PQS),观察其对阳极生物膜形态、结构及MFC产电性能的影响.结果显示:添加终浓度为10 μmol/L N-丁酰基高丝氨酸内酯、喹诺酮的MFC的驯化启动期分别比对照组缩短了290.33 h、169.9 h,最高输出电压分别提高了18.18％、22.73％,MFC运行后期传质电阻分别减小了9.77 Q、15.15 Ω,绿脓素含量分别提高了20.27％、24.32％;扫描电子显微镜(SEM)照片显示添加两种信号分子生物膜的生物量均多于对照组;激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)照片显示添加QS信号分子可以明显增大阳极生物膜的厚度并改善活死细胞比例.本研究表明添加QS信号分子显著促进了产电菌Pseudomonas aeruginosa PAO1在MFC阳极表面的成膜速率,强化了其生物活性,提高了EAB与电极间的电子传递效率及MFC的产电性能.

关键词：群体感应;信号分子;铜绿假单胞菌;生物膜;产电性能

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资助基金：江苏省先进生物制造协同创新中心自主研究课题;宁夏回族自治区重点研发计划项目

在线出版日期：2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1055-1061