王光荣，宋天顺，谢婧婧

(南京工业大学 生物与制药工程学院，江苏 南京 211800)

随着人口的增长和经济的发展，减少传统的化石燃料燃烧产生的温室气体已成为迫在眉睫的问题[1-3]。目前，CO2作为一种潜在的碳资源，其转化固定的方法有很多，主要包括化学还原[4]、光催化[5]和生物还原等[6]。在现有技术中，微生物电合成系统 (MES) 是利用电活性微生物作为生物催化剂，在阴极表面获得电子，将CO2还原成有机化合物的一种新型微生物技术[7-8]。与生物光合作用和其他CO2固定方法相比，MES具有许多优势，如：电子受体来源广，转化效率高，成本低和反应条件温和[9-10]。

迄今为止，MES的操作效率主要受生物催化剂和电极材料的影响。MES系统中使用的生物催化剂可分为两大类：混合微生物菌群[10-11]和纯菌。其中，纯菌的生产力相对低于混合微生物菌群，但纯菌具有清晰的代谢途径，适合进行方法学的研究。主要的纯菌种类包括：Clostridiumljungdahlii[12]、Sporomusaovata[13-15]和Moorellathermoacetica[15]。更多对于MES的研究集中在对电极材料的修饰上，如在碳布和三维支架上装饰导电材料网状玻璃碳(RVC)[16]或泡沫镍[17]等，也可以利用析氢材料如碳化钼修饰电极[18]，增加电子的转移效率，从而提高乙酸盐的浓度。表面活性剂是一种两亲性的分子[19]，由于其会改变细胞表面的亲/疏水特性，提高细胞对营养底物的摄取和吸收[20]，帮助底物进入细胞[21]，增加底物利用率等[22-24]，多被用于提高发酵产物的产量[19]。但还未见添加表面活性剂对MES性能的影响，尤其是对C4产物的影响。通过前期的预实验，笔者发现非离子型表面活性剂聚乙二醇对C.ljungdahlii的毒性最小，故笔者主要研究不同添加量的聚乙二醇对MES性能的影响，以期对MES中如何提高电子传递速率提供一定的理论参考。……