通过MoS催化生物电化学系统从CO和空气中增强微生物蛋白质的生产2
Lixia Zhang1,2, Lizhen Zeng3, Jingting Wang1
1CAS Key Laboratory of Environmental and Applied Microbiology, Environmental Microbiology Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Chengdu, 610041, China.
ChemPlusChem
|February 28, 2024
概括
二硫化物 (MoS2) 通过使二氧化碳和同时减少,在生物电化学系统 (BES) 中增强微生物蛋白质的产生. 这种新型的电催化剂促进细胞生长,与传统方法相比,提高了蛋白质质量.
科学领域:
- 生物技术和生物工程 生物技术和生物工程
- 电化学 电化学 电化学
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 生物电化学系统 (BES) 可以将二氧化碳转化为有机物质.
- 由于减少力不足,同时降低BES中的具有挑战性.
- 微生物蛋白 (MP) 生产需要高效的碳和来源.
研究的目的:
- 研究二硫化物 (MoS2) 作为电催化剂,用于同时降低BES中的CO2和N2.
- 增强微生物蛋白质的生产并改善其营养特征.
- 了解MoS2对细菌生长和细胞外电子转移 (EET) 的影响.
主要方法:
- 在生物电化学系统中利用MoS2作为电催化剂.
- 在 -0.7 V (vs. RHE) 上运行了BES14天.
- 分析了细胞干量 (CDW),蛋白质氨基酸概况,微生物群体组成和功能性酶.
- 对MoS2生物阴极进行了显微观测和电化学表征.
主要成果:
- 与对照组相比,细胞干量 (CDW) 达到0.81±0.04g/L,增加了108%.
- 与直接系统相比,产生的蛋白质表现出更好的氨基酸特征,特别是更高的蛋白含量.
- MoS2促进了细菌细胞的生长,并增强了生物膜细胞外电子转移 (EET).
- MoS2丰富了像Xanthobacter这样的特定细菌,通过电能促进了CO2和N2的减少.
结论:
- MoS2 是一种有效的电催化剂,可以同时减少 BES 中的 CO2 和 N2.
- MoS2显著提高了微生物蛋白质的生产,产量和质量.
- MoS2对微生物群落的结构和功能产生积极影响,为可持续的蛋白质生产提供了一个有前途的战略.
