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J-GLOBAL ID：201802264469478547   整理番号：18A1031246

異なる基質を供給した微生物燃料電池における火炎酸化ステンレス鋼アノード上のバイオフィルムのコミュニティ分析【JST・京大機械翻訳】

Community analysis of biofilms on flame-oxidized stainless steel anodes in microbial fuel cells fed with different substrates

著者 (7件)： Eyiuche Nweze Julius (Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba, Tsukuba, Japan) ,  Eyiuche Nweze Julius (Department of Microbiology, University of Nigeria, Nsukka, Nigeria) ,  Asakawa Shiho (Faculty of Agriculture, Utsunomiya University, Utsunomiya, Japan) ,  Yamashita Takahiro (Division of Animal Environment and Waste Management Research, Institute of Livestock and Grassland Science, National Agriculture and Food Research Organization (NARO), Tsukuba, Japan) ,  Ikeguchi Atsuo (Faculty of Agriculture, Utsunomiya University, Utsunomiya, Japan) ,  Kitamura Yutaka (Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba, Tsukuba, Japan) ,  Yokoyama Hiroshi (Division of Animal Environment and Waste Management Research, Institute of Livestock and Grassland Science, National Agriculture and Food Research Organization (NARO), Tsukuba, Japan)
資料名： BMC Microbiology (Web)  (BMC Microbiology (Web))
巻： 17  号： 1  ページ： 145  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7367A  ISSN： 1471-2180  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】火炎酸化ステンレス鋼アノード(FO-SSA)は,微生物燃料電池(MFC)発電を強化する新しく開発された電極である。しかし,FO-SSA上で開発されたバイオフィルムの基質選択性と群集構造は,良く特性化されていない。ここで,著者らは,酢酸塩,澱粉,グルコース,および家畜廃水供給MFCsにおける16S rRNA遺伝子フラグメントのハイスループット配列決定を用いて,FO-SSA上のコミュニティを研究した。さらに,アノード材料の影響を分析するために,一般的な炭素系電極-炭素-布アノード(CCA)上に形成された酢酸塩を供給されたコミュニティを比較のために調べた。【結果】サブストレートタイプはFO-SSAを用いたMFCの出力に影響した。最も高い電気は基質として酢酸塩を用いて発生し,次いでペプトン,澱粉およびグルコース,および廃水であった。FO-SSAを用いた発電の強度は,他の基質を供給されたコミュニティよりも酢酸塩を供給されたコミュニティにおいてより高い頻度で検出された門のProteobacteria,GeobacterおよびDesulfromonasの豊度に関連していた。乳酸菌(LAB)-EnterococcusおよびCarnobiumは,それぞれ澱粉およびグルコース供給群集において優勢であった。廃水供給コミュニティにおいて,門Plancomycetesのメンバーが頻繁に検出された(36.2%)。外因性属GeobacterとDesulfromonasもFO-SSA上のグルコース-,澱粉-,および廃水-供給コミュニティで検出されたが,低頻度(0-3.2%)で検出された。グルコースおよび澱粉供給コミュニティにおけるCarnobacteriumおよびEnterococcusにより生産された乳酸は,外因性細菌増殖に影響し,これらの基質を供給されたMFCによる低出力をもたらす。さらに,FO-SSA上の酢酸塩供給コミュニティにおいて,Desulfromonasは豊富であり(15.4%),Geobacterはわずかな割合(0.7%)を示したが,CCAにおいてはGeobacterとDesulfromonasの両方が類似の頻度(6.0~9.8%)で観察され,アノード材料がアノード生物膜における外来性属濃縮に影響することを示した。【結論】アデノイド群集構造は,基質とアノード材料の両方に依存していた。Desulfromonas spp.は海洋微生物であるが,それらはFO-SSA上の酢酸塩供給群集に豊富であり,この属における新しい非好塩性および外来性種の存在を意味している。FO-SSAを用いた発電は,アノードコミュニティにおける外来性属の頻度と正の相関があった。サッカリド供給アノード生物膜における主なLABは,低い量の発熱性属とその結果としての低い発電を引き起こした。Copyright 2018 The Author(s). All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： Enterococcus ,  発電 ,  キャラクタリゼーション ,  遺伝子 ,  *生物膜 ,  *基質 ,  *アノード ,  澱粉 ,  廃水 ,  *酸化 ,  *コミュニティ ,  ヘキソース ,  アルドース
準シソーラス用語： Geobacter ,  プロテオバクテリア ,  *微生物燃料電池 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： コミュニティ構造 ,  火炎酸化 ,  Geobacter ,  デスルフロモナス ,  微生物燃料電池 ,  ステンレス鋼アノード

分類 (2件)： 下水,廃水の生物学的処理  (SC03060H) ,  生体エネルギー論一般  (EB10010X)

物質索引 (1件)： グルコース

引用文献 (36件)：

• Trends Biotechnol; Microbial fuel cells: novel biotechnology for energy generation; K Rabaey, W Verstraete; 23; 6; 2005; 291-298; 10.1016/j.tibtech.2005.04.008; CR1;
• Trends Microbiol; Electricity-producing bacterial communities in microbial fuel cells; BE Logan, JM Regan; 14; 2006; 512-518; 10.1016/j.tim.2006.10.003; CR2;
• Curr Opin Biotechnol; Microbial fuel cells: novel microbial physiologies and engineering approaches; DR Lovley; 17; 3; 2006; 327-332; 10.1016/j.copbio.2006.04.006; CR3;
• Bioresour Technol; Recent progress in electrodes for microbial fuel cells; J Wei, P Liang, X Huang; 102; 20; 2011; 9335-9344; 10.1016/j.biortech.2011.07.019; CR4;
• Environ Sci Technol; Flame oxidation of stainless steel felt enhances anodic biofilm formation and current output in bioelectrochemical systems; K Guo, BC Donose, AH Soeriyadi, A Prevoteau, SA Patil, S Freguia; 48; 12; 2014; 7151-7156; 10.1021/es500720g; CR5;

タイトルに関連する用語 (9件)： 基質 ,  微生物燃料電池 ,  火炎 ,  酸化 ,  ステンレス鋼 ,  アノード ,  バイオフィルム ,  コミュニティ ,  分析