底泥微生物燃料電池陽極菌相之探討-變性梯度膠體電泳(DGGE)之菌相分析

Abstract

微生物燃料電池是利用微生物在陽極分解基質以產生電流，電流的產生受許多因素影響，其中微生物的組成與生物量亦會影響其產電效率，因此本研究分析底泥微生物燃料電池之陽極菌相，以了解其電力和菌種間之相互關係。 移除陽極上生物膜，再以市售之DNA萃取套件(Ultra CleanTM soil DNA kit, MO BIO)直接萃取電極上之DNA，該法較以超音波振盪法可得較高濃度DNA (19.4 ng/μl)以及較好的純度(A260/A280：1.52)。萃取所得之 DNA以稀釋法將樣品中會抑制聚合酶連鎖反應(PCR)之物質稀釋後，再經巢式PCR (11f-1492r和341fgc-534r)進行PCR放大，以獲得較高濃度之PCR產物。該PCR產物在變性劑濃度30-80%下可完全分離。利用變性梯度膠體電泳(DGGE)分析兩種不同醋酸基質添加方式之電池菌相，DGGE圖譜顯示直接與管柱添加基質之電池皆有優勢菌存在，其中以管柱添加基質之底泥微生物燃料電池之優勢菌(6條亮帶)較多，比較底泥微生物燃料電池之陽極菌相與電力，發現以管柱添加基質之電池菌相豐富度較高，共有25條亮帶，同時該電池之電力亦較高。菌相中也具有與產電菌Shewanella putrefaciens對應之亮帶且亮帶強度亦較強，顯示管柱添加基質之方式有助於產電細菌之增長。