微生物燃料电池阳极生物膜微生物群落的PCR-DGGE分析.pdf

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1、农业环境科学学报2012，31(7)：1431—1437JournalofAgro—EnvironmentScience微生物燃料电池阳极生物膜微生物群落的PCR—DGGE分析王华金1，朱能武1，一，李冲1，程丹t，吴平霄1,2(1．华南理工大学环境科学与工程学院，广州510006；2．工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室，广州510006)摘要：以养殖废水沼气池沼泥为接种物，构建了乙二胺、三氯化铁改性阳极的无介体单室微生物燃料电池(MFC)体系，均成功实现了连续产电，同时对废水中的污染物也具有很好的去除效果。为了更好地研究微生物燃料电池阳极生物膜的微生物多

2、样性，分别采集了两种MFC阳极生物膜样品，采用PCR—DGGE法研究了一个完整产电周期的启动期(S)、葡萄糖产电稳定期(RG)和养殖废水原水稳定期(RS)的MFC阳极生物膜的微生物群落变化。结果表明，不同时期MFC阳极生物膜的微生物多样性存在明显差异，S—RG、S-RS、RG—RS的微生物群落相似性分别为70．1％、42．O％和50．6％。两种不同阳极富集的生物膜微生物群落相似性仅为48％，这表明不同改性方法所得的阳极对微生物具有选择性作用。对DGGE条带测序和比对发现，不同时期阳极生物膜上优势微生物包括Trichococcussp．、Thauerasp．、Azoa

3、rcussp．、Azospirillumsp．、Zobellellasp．、Pseudomona$sp．、Aeromonassp．、Thiobacillussp．、Desulfovibriosp．、Thiomonassp．，其中Pseudomonas8p．、Aeromonassp．和Desulfovibriosp．与已报道的相关产电微生物具有较高的序列相似度，这些菌种可能是本MFC体系中的主要产电菌。关键词：微生物燃料电池；养殖废水；改性阳极；PCR—DGGE；微生物群落结构中图分类号：X172文献标志码：A文章编号：1672—2043(2012)07—1431-0

4、7MicrobialCommunityofAnodicBio脚inofMicrobialFuelCellsRevealedbvPCR—DGGEAnalysisWANGHua-jinl，ZHUNeng—WUl”，LIChon91，CHENGDanl，WUPing—xiao”．(1．CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China；2．KeyLaboratoryofPollutionControlandEcosystemRe

5、storationinIndustryClusters，MinistryofEducation，Guangzhou510006，China)Abstract：Twomicrobialfuelcells(MFCs)equippedwithethylenediamineandferrictrichloridemodifiedanodeswereoperatedcontinuouslybyusingswinemanuremarsh—gastanksludgeastheinoculums．TheMFCscouldgenerateelectricityfromwastewat

6、er．andthepollutantscouldalsobeefficientlyremovedaswell．InordertobetterunderstandmicrobialcommunityoftheanodicbiofilmoftheMFCs，theanodicbiofilmsamplesoftheMFCsincludingstart-upphase(S)，electricity—producingstationaryphase(RG)，andrealwastewaterelectricity—pro—ducingstationaryphase(RS)wer

7、ecollectedandanalyzedbyusingPCR-DGGEmethod．卟eresultsshowedthatthemicrobialdiversityap—pearedsignificantdifferencesamongthedifferentanodicbiofilmsamples．ThemicrobialcommunitysimilarityofS-RG．S—RSandRG—RSwas70．1％，42．0％and50．6％，respectively．Besides，themicrobialcommunitysimilarityofthean