Для цитирования:
Наумова М. Н., Мещерякова М. О., Турковская О. В., Казаринов И. А. Сравнительное изучение кинетики биоэлектрохимического окисления глюкозы в нейтральных средах с помощью микроорганизмов Escherichia coli и Enterobacter cloacae // Электрохимическая энергетика. 2015. Т. 15, вып. 3. С. 130-135. DOI: 10.18500/1608-4039-2015-15-3-130-135, EDN: WHOUQF
Сравнительное изучение кинетики биоэлектрохимического окисления глюкозы в нейтральных средах с помощью микроорганизмов Escherichia coli и Enterobacter cloacae
Методом вращающегося дискового электрода изучено электрохимическое поведение редокс медиатора метиленового синего в биоэлектрохимической системе «глюкоза – клетки – медиатор – электрод» и показано, что метиленовый синий является обратимым окислительно-восстановительным медиатором и может быть применён при реализации микробного медиаторного анода на основе глюкозы и клеток Escherichia coli и Enterobacter cloacae.
Установлено, что лимитирующей стадией процесса биоэлектрохимического окисления глюкозы в нейтральных средах является диффузия восстановленной формы медиатора через клеточную мембрану микроорганизма. Показано, что величина его коэффициента диффузии через клеточную мембрану микроорганизмов E. coli составляет (4.5±0.2)•10-7 см2/с, что в 3.5 раза выше величины коэффициента диффузии через клеточную мембрану микроорганизмов En. cloacae (1.3±0.3)•10-7 см2/с и, следовательно, клетки E. coli являются более эффективным биокатализатором процесса окисления глюкозы.
1. Davila D., Esquivel J., Vigues N. Development and Optimization of Microbial Fuel Cells // J. New Mater. Electroch. Systems. 2008. Vol. 11. P. 99–103.
2. Миллер Д. Эксперименты в молекулярной генетике. М.: Мир, 1976. 440 с.
3. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1965. 390 с.
4. Казаринов И. А., Игнатова А. А., Наумова М. Н. Кинетика электрокаталитического окисления глюкозы бактериальными клетками Escherichia coli в присутствии экзогенных медиаторов // Электрохимия. 2014. Т. 50, № 1. С. 97–101.
5. Градсков Д. А., Казаринов И. А., Игнатов В. В. Биоэлектрохимическое окисление глюкозы с помощью бактерии Escherihia coli // Электрохимия. 2000. Т. 37, № 11. С. 1397–1400.
6. Kim J. R., Jung S. H., Regan J. M., Logan B. E. Electricity generation and microbial community analysis of alcohol powered microbial fuel cells // Bioresource Technology. 2007. Vol. 98. P. 2568–2577.
7. Плесков Ю. В., Филиновский В. Ю. Вращающийся дисковый электрод. М.: Наука, 1972. 344 с.
8. Варфоломеев С. Д. Химическая энзимология. М.: Академия, 2005. 480 с.
9. Казаринов И. А., Кузьмичева Е. В., Игнатова А. А. Оценка эффективности работы экзогенных редокс-медиаторов в биоэлектрохимической системе глюкоза – клетки Escherihia coli – медиатор // Электрохим. энергетика. 2011. Т. 11, № 2. С. 60–64.