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電子梭體於微生物產電脫色之刺激策略研究

為了解決lb單位換算的問題，作者岳沛林 這樣論述：

本研究主要目的在於探討由台灣本土自行篩選出之微生物，結合微生物燃料電池輔助染料脫色，並同時就染料脫色代謝物對微生物脫色、產電之協同或拮抗作用，以及在環境逆境(含鹽環境)情況下之輔助效果，進行深入探討。研究架構分成三個主題：(I)使用自行以花蓮海洋深層水富集馴養之象牙鳳螺腔腸混菌，進行微生物脫色及產電研究。篩選過程中，更以染料脫色與微生物產電相似之反應機制來刺激放出電子為篩選手段，並且為儘可能提高產電效能，以及考量到染整廢水中可能含有大量無機鹽類之前提下，因此篩選過程中，更以含鹽(NaCl)條件進行優化馴養，期望在後續實際投入MFC 時，可達到在高鹽環境下，仍舊具有極佳之生物脫色及產電能力，因

此本次能篩選出奈米導線生成菌株希瓦氏菌，與過去篩選出之微生物顯然有極大之不同，推測主要為兩點: (1)以活體生物為媒介，經其腔腸優勢馴化更可得到特殊之菌株，(2)在低溫條件下篩選(4℃)，此嚴苛條件更可能剔除許多原本在常溫下篩選到之強勢菌類，進而得到不同結果。結果更指出，優勢純化篩選出之Shewanella haliotis WLP72，由於經連續染料馴養篩選下，確實可具有極佳之脫色能力，並且在含鹽環境中依然維持相當優異之脫色能力(對200mg L-1 耐RBu160: (單位: mg L-1 h-1 ODU-1):10 g L-1 (85.44)，50 g L-1 (75.81))。(II)

針對Shewanella haliotis WLP72 進行產電以及中間物產電促進次序比較，並與先前研究使用菌株Exiguobacterium sp. K2 及Proteus sp. ZMd44 進行比對，結果顯示，1.具有胺基(-NH2)與羥基(-OH)結構之電子梭會較雙羥基優異。2.對位結構之電子梭效能會較鄰位結構更優異，例如:4-Aminophenol 效能會優於2-Aminophenol。3.雙環結構電子梭效能會優於多環結構者(例如: 4-amino-1-naphthol 會較4-Aminophenol 佳)，然而上述觀點外，仍需考量生物耐受性，因此本研究在以40 mg L-1 之低

濃度添加下，防止抑制或導致微生物死亡。(III)過去研究並未能有效定量出以MFC 為手段，實際上能促進之染料脫色及產電效能，因此本研究使用自行提出之量化評估方法，來估算電子轉移之效率，在原理上是以系統中電子轉移 “數目相等” 之概念下，估算單位染料脫色所需之電子轉移數目，並對應出「當量」關係，再以此條件來換算同時產電及脫色操作下之總電子轉移效率以進行比較。結果指出，若在一般生理食鹽水之食鹽濃度下，以MFC 為手段確實能有效提升總體效能(約略提升60%)，而若在含鹽環境下，其MFC 之總體脫色及產電效能會降至六成，而添加脫色代謝物後，恰能彌補鹽度逆境帶來之負面作用，甚至可將其總體效能提高約50%

。總結上述之分析結果更肯定即使在含鹽條件下，脫色代謝物作為電子梭提升脫色、產電以及輔助克服鹽度逆境之可行性。