腐殖质电化学特性及其介导的胞外电子传递研究进展

• 作者: 周顺桂 唐家桓 胡佩 蔡茜茜 袁勇
• 来源期刊: 应用与环境生物学报
• 学科: 化学
• 关键词: 腐殖质 电化学活性 可逆 电子穿梭体 胞外电子传递 胞外呼吸
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: "环境污染生态及生物治理和修复"专栏论文
• 页码范围: 996-1002
• 页数: 7页
• 分类号: Q939.9|O646.54
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1145.2015.07040

摘要

腐殖质是环境中广泛存在的富含醌基、非均相的天然有机混合物,是土壤中的主要电活性物质,在环境微生物驱动的电子转移过程有重要作用.本文介绍了腐殖质氧化还原活性及其电子转移能力的表征方法,并详细对比了不同测定方法的优缺点;阐述了腐殖质介导的胞外电子传递胞外电子传递过程,其本质是环境微生物以腐殖质作为电子受体,氧化环境中的有机小分子物质,并偶联能量的产生和支持菌体的生长,形成一种新型厌氧呼吸形式——腐殖质呼吸;腐殖质呼吸作用产生的还原态腐殖质可以还原环境中的一些氧化态污染物质,如重金属、有机污染物和有机染料等.此外,腐殖质也可以介导微生物与固体电极间的电子传递,从而促进生物电化学系统中的生物电流产生.由于腐殖质介导的微生物胞外电子传递机制复杂,未来将主要通过现代光学和蛋白组学等最新技术来研究微生物胞外电子传递过程以及其与腐殖质的相互作用机制;此外,采用醌基修饰等方法增强腐殖质的电子转移能力,有望加速其介导的微生物胞外电子传递过程,以便将其应用于实际环境修复.