罗尔斯通氏菌电合成还原CO2产聚羟基丁酸

减少大气中CO₂含量,缓解温室效应,并实现CO₂的高效利用已成为世界共同关注的问题。本文以罗尔斯通氏菌(Ralstonia eutropha)为生物催化剂,构建微生物电合成系统(MES),通过外加一定的电压,将CO₂直接转变为高附加值的聚羟基丁酸(PHB),并进一步研究氮源和电解质浓度对MES性能的影响。结果表明：在电压4.0 V的条件下细菌生长速率最快,而4.5 V电压下由于H₂大量积累,从而抑制微生物的生长。当氮源质量浓度为0.2 g/L时,PHB产量最大(菌液中质量浓度为191.2 mg/L),进一步提高氮源浓度,PHB产量反而下降,说明限氮有利于PHB的合成。电解质浓度的提高,会使得体系中电流和阴极电势增大,但是也会提高盐度以及有利于H₂的累积,从而影响细菌生长,适宜的电解质浓度为36 mmol/L。