通過將微生物催化和光催化體系結合構筑的半生物光合成體系是具有前景的能夠將CO2轉化為燃料或化學品的技術。但是通常微生物的光生電子轉移效率非常低,這導致CO2的利用率太低,而且限制了生物復合體系的催化活性。
有鑒于此,劍橋大學Erwin Reisner等報道生物工程策略解決電子抽取動力學緩慢的問題。
本文要點
(1)
將巴氏甲烷八疊球菌M. barkeri(Methanosarcina barkeri)、微生物膜KN400、富含多血紅素c型細胞色素的適應菌株(c-Cyts)、具有增強胞外電子轉移能力的c-Cyts聚合形成的導電蛋白質絲(e-PFs)。
(2)
將這種M. barkeri-KN400與光敏劑(氮化碳)共同培養集成,表明活體KN400產生的c-Cyts和e-PF能夠能夠高效率的將氮化碳產生的光生電子轉移到M. barkeri進行生產甲烷,而且這個體系表現長期穩定性和選擇性。
這種由兩個微生物之間通過電子轉移的協同作用以及使用光敏劑組裝為半生物光催化劑體系為光催化構筑生物體系進行可持續化學合成提供幫助。
參考文獻
Shafeer Kalathil, Motiar Rahaman, Erwin Lam, Teresa L. Augustin, Heather F. Greer, Erwin Reisner, Solar-driven Methanogenesis through Microbial Ecosystem Engineering on Carbon Nitride, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202409192
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202409192