电子穿梭体介导的微生物胞外电子传递:机制及应用

来源：化学进展杂志2015年第12期北京时间：

作者：马金莲, 马晨, 汤佳, 周顺桂, 庄莉

单位：1. 中国科学院广州地球化学研究所 广州 510640;<br />\r\n2. 中国科学院大学 北京 100049;<br />\r\n3. 广东省生态环境与土壤研究所 广东省农业环境综合治理重点实验室 广州 510650;<br />\r\n4. 中国热带农业科学院分析测试中心 海口 571101

摘要：厌氧条件下微生物将电子传递给胞外电子受体的现象非常普遍,电子穿梭体(electron shuttle,ES)是介导胞外电子传递过程的重要途径之一,但其具体的机制尚未明晰。一部分微生物自身能分泌一些物质作为内生ES,另一部分微生物能利用天然存在或人工合成的某些物质作为外生ES,并将其携带的电子传递至微生物胞外电子受体。ES介导微生物胞外电子传递的基本过程为:氧化态电子穿梭体(ESox)接受电子变成还原态(ESred),ESred传递电子给胞外电子受体,自身再次氧化成ESox,从而循环往复。本文重点介绍不同种类ES及其电子穿梭机制,以及ES的分子扩散、氧化还原电势及电子转移能力对胞外电子传递过程的影响。ES介导的胞外电子传递过程直接影响污染物转化和微生物产电,因此在污染修复及生物能源等方面具有重要的应用前景。

关键词：胞外电子传递,电子穿梭体,氧化还原,污染物生物降解,生物能源

基金资助：国家自然科学基金项目(No.41301256,31470561)和广东省自然科学基金项目(No.S20120011151,S2013040015231)资助