铁锰氧化物对梭菌电子输出率的影响及机制
发布时间：2021-04-06 15:56
黄河三角洲湿地是由黄河携带的泥沙冲淤而成,铁氧化物是湿地中的重要金属氧化物。近年来,有研究发现以Fe3O4为代表的铁氧化物可加强微生物互营关系,如产电细菌与产甲烷古菌之间的种间直接电子传递。然而,相比于确定的纯培养体系,自然环境中的微生物群落和代谢途径丰富多样,其中的电子传递机制更加复杂多变,从电子输出率的角度量化Fe3O4对自然环境中微生物种间电子传递的影响,相关报道还较少。因而,第一部分探究了铁氧化物（Fe3O4）对湿地微生物电子输出率的影响。据已有的研究报道,梭菌属微生物与产甲烷菌之间存在潜在的种间直接电子传递关系。黄河三角洲含有丰富的梭菌属微生物,且越来越多的梭菌被证实是具有胞外电子传递能力的发酵型异化金属还原菌。因而,黄河三角洲中,梭菌的电子输出可能与变价金属氧化物之间存在紧密的联系。为进一步了解变价金属氧化物对微生物电子输出的影响及机制,第二部分以梭菌作为研究对象,探究铁锰氧化物对其电子输出的影响,该研究增加了我们对于发酵型异化金属还原菌与变价...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
富集培养的不同盐度样品中铁还原菌相对丰度（张洪霞，2017）
图 1.2 微生物与锰矿间的相互作用（刘进超 等，2018）Figure 1.2 The interaction between manganese ore and microorganisms）直接接触机制。例如，MR-1 外膜上的细胞色素 MtrC 和 Mtr矿的过程中作为末端还原酶（Bucking 等，2010），通过暴露在现电子传递到锰矿；（2）纳米导线机制。Geobacter 会合成合毛）与金属氧化物建立电的联系（Childers 等，2002），故即使菌体无法直接接触，“纳米导线”可实现胞外受体远距离的还lson 等，2017）；（3）电子穿梭机制。电子穿梭体介导胞外电子：氧化态穿梭体接受细菌的电子变为还原态，还原态穿梭体将体，穿梭体又成为氧化态，从而实现循环（马金莲 等，2015素作电子穿梭体，Kotloski 和 Gralnick（2013）定量测得 MR-献了总的胞外电子传递的 75%，因而可以推测电子穿梭机制是
tallireducens 与 M. harundinacea 的种间直接电子传递（Rotarect interspecies electron transfer of G. metallireducens and M子驱动甲烷产生（electromethanogenesis），是一种微于传统认知的乙酸营养型产甲烷、氢营养型产甲烷和生物产甲烷类型（Liu and Whitman，2008）。以往认产甲烷菌，该研究打破了这一认知。甲烷鬃菌在自然大量的甲烷可能来源于 DIET，该研究进一步拓展了又发现在 G. metallireducens 与巴氏甲烷八叠球菌（M存在 DIET（Rotaru 等，2014a），Holmes 等（2017）菌与甲烷丝菌属微生物间 DIET 的宏转录组证据，Z马氏甲烷八叠球菌（Methanosarcina mazei）与地杆菌二者会形成紧密交联的团聚体，暗示了其中可能的
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合涂片革兰氏染色法鉴别细菌[J]. 王笠,沈建华. 科技创新导报. 2018(24)
[2]促进电活性微生物产电呼吸能力的方法研究进展[J]. 方彦伦,陈姗姗. 微生物学报. 2018(08)
[3]生物地球化学锰循环中的微生物胞外电子传递机制[J]. 刘进超,王欧美,李佳佳,刘芳华. 微生物学报. 2018(04)
[4]异化铁还原梭菌Clostridium bifermentans EZ-1产氢与电化学特性[J]. 张月超,肖雷雷,王欧美,刘芳华. 微生物学报. 2018(04)
[5]中国土壤微生物组:进展与展望[J]. 朱永官,沈仁芳,贺纪正,王艳芬,韩兴国,贾仲君. 中国科学院院刊. 2017(06)
[6]水分条件对滨海芦苇湿地土壤微生物多样性的影响[J]. 张洪霞,郑世玲,魏文超,王炳臣,王欧美,刘芳华. 海洋科学. 2017(05)
[7]化能异养微生物呼吸与发酵比较[J]. 冯芬,杨恬然,陈萍,辛明秀. 生物学杂志. 2016(05)
[8]产甲烷分离物中Clostridium spp.与Methanosarcina barkeri潜在的种间直接电子传递[J]. 李莹,郑世玲,张洪霞,王炳臣,王欧美,刘芳华. 微生物学通报. 2017(03)
[9]梭菌属分类研究进展:现状和展望（英文）[J]. Paul A.Lawson. 微生物学通报. 2016(05)
[10]微生物互营产甲烷研究进展[J]. 张小元,李香真,李家宝. 应用与环境生物学报. 2016(01)
博士论文
[1]黄河三角洲滨海湿地铁循环微生物多样性和电活性[D]. 张洪霞.中国科学院烟台海岸带研究所 2017
[2]黄河三角洲土壤及其红粘层的地球化学特征与环境意义[D]. 李远.中国科学院烟台海岸带研究所 2016
[3]生物电化学系统阴极还原降解典型抗生素研究[D]. 孔德勇.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]铁氧化物介导的产氢梭菌胞外电子传递机制[D]. 张月超.中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所) 2018
本文编号：3121705
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
富集培养的不同盐度样品中铁还原菌相对丰度（张洪霞，2017）
图 1.2 微生物与锰矿间的相互作用（刘进超 等，2018）Figure 1.2 The interaction between manganese ore and microorganisms）直接接触机制。例如，MR-1 外膜上的细胞色素 MtrC 和 Mtr矿的过程中作为末端还原酶（Bucking 等，2010），通过暴露在现电子传递到锰矿；（2）纳米导线机制。Geobacter 会合成合毛）与金属氧化物建立电的联系（Childers 等，2002），故即使菌体无法直接接触，“纳米导线”可实现胞外受体远距离的还lson 等，2017）；（3）电子穿梭机制。电子穿梭体介导胞外电子：氧化态穿梭体接受细菌的电子变为还原态，还原态穿梭体将体，穿梭体又成为氧化态，从而实现循环（马金莲 等，2015素作电子穿梭体，Kotloski 和 Gralnick（2013）定量测得 MR-献了总的胞外电子传递的 75%，因而可以推测电子穿梭机制是
tallireducens 与 M. harundinacea 的种间直接电子传递（Rotarect interspecies electron transfer of G. metallireducens and M子驱动甲烷产生（electromethanogenesis），是一种微于传统认知的乙酸营养型产甲烷、氢营养型产甲烷和生物产甲烷类型（Liu and Whitman，2008）。以往认产甲烷菌，该研究打破了这一认知。甲烷鬃菌在自然大量的甲烷可能来源于 DIET，该研究进一步拓展了又发现在 G. metallireducens 与巴氏甲烷八叠球菌（M存在 DIET（Rotaru 等，2014a），Holmes 等（2017）菌与甲烷丝菌属微生物间 DIET 的宏转录组证据，Z马氏甲烷八叠球菌（Methanosarcina mazei）与地杆菌二者会形成紧密交联的团聚体，暗示了其中可能的
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合涂片革兰氏染色法鉴别细菌[J]. 王笠,沈建华. 科技创新导报. 2018(24)
[2]促进电活性微生物产电呼吸能力的方法研究进展[J]. 方彦伦,陈姗姗. 微生物学报. 2018(08)
[3]生物地球化学锰循环中的微生物胞外电子传递机制[J]. 刘进超,王欧美,李佳佳,刘芳华. 微生物学报. 2018(04)
[4]异化铁还原梭菌Clostridium bifermentans EZ-1产氢与电化学特性[J]. 张月超,肖雷雷,王欧美,刘芳华. 微生物学报. 2018(04)
[5]中国土壤微生物组:进展与展望[J]. 朱永官,沈仁芳,贺纪正,王艳芬,韩兴国,贾仲君. 中国科学院院刊. 2017(06)
[6]水分条件对滨海芦苇湿地土壤微生物多样性的影响[J]. 张洪霞,郑世玲,魏文超,王炳臣,王欧美,刘芳华. 海洋科学. 2017(05)
[7]化能异养微生物呼吸与发酵比较[J]. 冯芬,杨恬然,陈萍,辛明秀. 生物学杂志. 2016(05)
[8]产甲烷分离物中Clostridium spp.与Methanosarcina barkeri潜在的种间直接电子传递[J]. 李莹,郑世玲,张洪霞,王炳臣,王欧美,刘芳华. 微生物学通报. 2017(03)
[9]梭菌属分类研究进展:现状和展望（英文）[J]. Paul A.Lawson. 微生物学通报. 2016(05)
[10]微生物互营产甲烷研究进展[J]. 张小元,李香真,李家宝. 应用与环境生物学报. 2016(01)
博士论文
[1]黄河三角洲滨海湿地铁循环微生物多样性和电活性[D]. 张洪霞.中国科学院烟台海岸带研究所 2017
[2]黄河三角洲土壤及其红粘层的地球化学特征与环境意义[D]. 李远.中国科学院烟台海岸带研究所 2016
[3]生物电化学系统阴极还原降解典型抗生素研究[D]. 孔德勇.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]铁氧化物介导的产氢梭菌胞外电子传递机制[D]. 张月超.中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所) 2018
本文编号：3121705
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