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CAS/广东工大报道电活性土壤细菌,电极供电子可把 CO₂ 转为乙酸

学术圈重大事件 · 发布 2026-06-23T14:10:00+08:00 · 更新 2026-06-24T12:32:55+08:00

核心结论

Newswise 6 月 23 日可见的中国科学院/Maximum Academic Press 新闻稿介绍,广东工业大学团队在 Energy & Environment Nexus 报道新分离硫酸盐还原菌 Fundidesulfovibrio terrae SG127。该菌可双向进行胞外电子传递,在受控电位下从阴极获取电子,并以 CO₂ 为碳源生成最高 11.05 mM 乙酸,为微生物电合成和厌氧碳循环研究提供新资源。

Newswise 6 月 23 日可见的新闻稿介绍,广东工业大学袁勇团队在 Energy & Environment Nexus 发表研究,报道新分离的硫酸盐还原菌 Fundidesulfovibrio terrae SG127 具有双向胞外电子传递能力。胞外电子传递是微生物同矿物、金属或电极交换电子的过程,过去对双向传递的认识主要来自 Shewanella 和 Geobacter 等模式电活性菌。

A Soil Bacterium Turns Electricity and CO₂ into Acetate
新闻稿配图,展示 Fundidesulfovibrio terrae SG127 电活性细菌研究相关图示。(图源:Newswise / Maximum Academic Press)

论文首先用铁矿物还原实验评估该菌的胞外呼吸能力。结果显示,SG127 在 7 天内对 Fe(III) 的还原效率达到 68.3%,且不依赖 AQDS 等可溶性电子穿梭体,提示其可能存在直接、膜相关的电子传递通道。随后,团队用石墨电极构建生物电化学系统,分别测试菌体向电极供电子和从电极取电子的能力。

在阳极模式下,电极作为电子受体,菌体以丙酮酸为电子供体,最大电流密度达到 27.50 μA/cm²;在阴极模式下,电极作为电子供体、硫酸盐作为电子受体,最大阴极电流密度达到 28.75 μA/cm²。进一步的循环伏安、抑制剂实验、紫外可见光谱和基因组分析指向 c 型细胞色素、MacA、MtrD、MtrC 以及 IV 型菌毛相关组分可能参与跨膜电子传递。

最有应用想象力的是自养电合成部分。在无硫酸盐条件下,SG127 可利用阴极提供的电子和 CO₂ 作为碳源生成乙酸,最高浓度达到 11.05 mM,路径分析指向 Wood-Ljungdahl 通路。对微生物电合成来说,这相当于多了一个可从电极获取还原力、再把无机碳转成小分子化学品的菌株候选。

但它还不能被解读为可直接落地的碳中和技术。当前证据来自受控实验体系,电流密度、乙酸产率、长期稳定性、抗污染能力和反应器放大仍需验证。更现实的意义,是扩展了电活性硫酸盐还原菌谱系,并为厌氧环境中的电子交换、铁硫循环和生物电合成耦合机制提供实验入口。

信息来源

可信度说明

来源为 Newswise 研究新闻稿和 Energy & Environment Nexus 论文页面,关键数值、DOI、发表日期、作者单位和基金来源均可核验。需要注意的是,论文发表于 1 月,新闻分发发生在本轮;结果仍处于实验室生物电化学系统,距离连续化、规模化 CO₂ 转化还有较长工程验证距离。

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