- Код статьи
- 10.31857/S0424857024090041-1
- DOI
- 10.31857/S0424857024090041
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 60 / Номер выпуска 9
- Страницы
- 627-635
- Аннотация
- Проанализирована работа биотопливных элементов (БТЭ) на основе штамма Micrococcus luteus 1-и при действии основных представителей различных групп поверхностно-активных веществ (ПАВ). Были испытаны цетилтриметиламмония бромида (катионоактивное ПАВ), твина-80 (неионогенное ПАВ), лаурилсульфат натрия (анионоактивное ПАВ). Показано, что цетилтриметиламмония бромид понижал электрические характеристики БТЭ в концентрациях от 10 мг/л, твин-80 – от 5 мл/л, лаурилсульфат натрия – от 100 мг/л. Сопоставление электрогенной активности бактерий в БТЭ с их жизнеспособностью и кинетикой окислительно-восстановительного потенциала анолита позволило сделать вывод, что снижение эффективности работы исследуемых БТЭ при действии ПАВ в испытанных диапазонах концентраций связано с их токсическим действием на микробные клетки.
- Ключевые слова
- биотопливный элемент Micrococcus luteus поверхностно-активные вещества генерирование электрического тока
- Дата публикации
- 17.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 3
Библиография
- 1. Arora, J., Ranjan, A., Chauhan, A., Biswas, R., Rajput, V.D., and Sushkova, S., Surfactant pollution, an emerging threat to ecosystem: Approaches for effective bacterial degradation, J. Appl. Microbiol., 2022, vol. 133, р. 1229. https://doi.org/10.1111/jam.15631
- 2. Massarweh, O. and Abushaikha, A.S., The use of surfactants in enhanced oil recovery: A review of recent advances, Energy Reports, 2020, vol. 6, р. 3150. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.11.009
- 3. Sutormin, O.S., Kolosova, E.M., Torgashina, I.G., Kratasyuk, V.A., Kudryasheva, N.S., Kinstler, J.S., and Stom, D.I., Toxicity of Different Types of Surfactants via Cellular and Enzymatic Assay Systems, Int. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24, р. 515. https://doi.org/10.3390/ijms24010515
- 4. Choi, Y., Jung, E., Park, H., Jung, S., and Kim, S., Effect of initial carbon sources on the performance of a microbial fuel cell containing environmental microorganism Micrococcus luteus, Korean Chem. Soc., 2007, vol. 28(9), p. 1591.
- 5. Chesnokova, A.N., Zakarchevsky, S.A., Zhdanova, G.O., and Stom, D.I., Electrochemical Parameters of Microbial Fuel Cells Based on the Micrococcus luteus Strain, New Ion-Exchange Membranes and Various Sugars, Russ. J. Electrochem., 2023, vol. 59, р. 660. https://doi.org/10.1134/S1023193523090057
- 6. Stom, D.I., Saksonov, M.N., Gavlik, E.I., Zhdanova, G.O., Sasim, S.A., Kazarinova, T. Ph., Tolstoy, M.Yu., and Gescher, J., Effect of Sodium Lauryl Sulfate on Sorption of Cells of the Electrogenic Bacterium Strain Micrococcus luteus on Carbon Cloth, Indian J. Microbiol., 2023, vol. 63, р. 50. https://doi.org/10.1007/s12088-023-01058-9
- 7. Kuznetsov, A.V., Khorina, N.N., Konovalova, E.Yu., Amsheev, D.Yu., Ponamoreva, O.N., and Stom, D.I., Bioelectrochemical processes of oxidation of dicarboxylic amino acids by strain Micrococcus luteus 1-I in a biofuel cell, IOP Conf Ser: Earth and Environ Sci, 2021, vol. 808, 012038. https://doi.org/10.1088/1755-1315/808/1/012038
- 8. Stom, D.I., Zhdanova, G.O., Kalashnikova, O.B., Bulaev, A.G., Kashevskii, A.V., Kupchinsky, A.B., Vardanyan, N.S., Ponamoreva, O.N., Alferov, S.V., Saksonov, M.N., Chesnokova, A.N., and Tolstoy, M.Yu., Acidophilic Microorganisms Leptospirillum sp., Acidithiobacillus sp., Ferroplasma sp. As a Cathodic Bioagents in a MFC, Geomicrobiol. Journal, 2021, vol. 38(4), р. 340, DOI: 10.1080/01490451.2020.1856980
- 9. Стом, Д.И., Жданова, Г.О., Юдина, Н.Ю., Алферов, С.В., Чеснокова, А.Н., Толстой, М.Ю., Купчинский, А.Б., Саксонов, М.Н., Закарчевский, С.А., Энхдул, Т., Францетти, А., Рахимнеджад, М. Комплексный биопрепарат “Доктор Робик” как биоагент для утилизации фитомассы водных растений в биотопливных элементах. Изв. вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2022. Т. 12. № 1 (40). С. 50. [Stom, D.I., Zhdanova, G.O., Yudina, N.Yu., Alferov, S.V., Chesnokova, A.N., Tolstoy, M.Yu., Kupchinsky, A.B., Saksonov, M.N., Zakarchevskiy, S.A., Enkhdul, T., Franzetti, A., and Rahimnejad, M., The “Doctor Robik 109” complex biopreparation as a bioagent for utilizing aquatic plant phytomass in biofuel cells, Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology (In Russian), 2022, vol. 12(1), p. 50.] https://doi.org/10.21285/2227-2925-2022-12-1-50-63
- 10. Grigorova, R. and Norris, J.R., Methods in Microbiology, 1990, vol. 22, 618 р.
- 11. Mushtaq, M., Al-Shalabi, E.W., and AlAmeri, W., A review on retention of surfactants in enhanced oil recovery: A mechanistic insight, Geoenergy Sci. and Engineering, 2023, vol. 230, 212243, https://doi.org/10.1016/j.geoen.2023.212243
- 12. Domracheva, L.I. and Simakova, V.S., Reactions of pro- and eukaryotic microorganisms to the action of synthetic surfactants (review) Theoret. and Appl. Ecology, 2018, №1, p. 5.
- 13. Tominaga, M., Ohmura, K., Ototani, Sh., and Darmawan, R., Accelerating electricity power generation and shortening incubation period of microbial fuel cell operated in tidal flat sediment by artificial surfactant anode modification, Biochem. Engineering Journal, 2022, vol. 185, 108536. https://doi.org/10.1016/j.bej.2022.108536
- 14. Pasternak, G., Askitosari, T.D., and Rosenbaum, M.A., Biosurfactants and synthetic surfactants in bioelectrochemical systems: a mini-review, Front. Microbiol., 2020, vol. 358. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.00358
- 15. Zhang, Y., Jiang, J., Zhao, Q., Gao, Y., Wang, K., Ding, J., Yu, H., and Yao, Y., Accelerating anodic biofilms formation and electron transfer in microbial fuel cells: role of anionic biosurfactants and mechanism, Bioelectrochem., 2017, vol. 117, р. 48. https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2017.06.002
- 16. Zhang, Y., Jiang, J., Zhao, Q., Wang, K., and Yu, H., Analysis of functional genomes from metagenomes: revealing the accelerate electron transfer in microbial fuel cell with rhamnolipid addition, Bioelectrochem., 2018, vol. 119, p. 59. https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2017.08.010
- 17. Cheng, P., Shan, R., Yuan, H.-R., Deng, L., and Chen, Y., Enhanced Rhodococcus pyridinivorans HR-1 anode performance by adding trehalose lipid in microbial fuel cell, Bioresour. Technol., 2018, vol. 267, p. 774. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.08.006
- 18. Naik, S. and Jujjavarapu, S.E., Enhanced bioelectricity generation by novel biosurfactant producing bacteria in microbial fuel cells, Environ. Technol. Innov., 2021, vol. 23, 101665. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101665
- 19. Hwang, J.-H., Kim, K.-Y., Resurreccion, E.P., and Lee, W.H., Surfactant addition to enhance bioavailability of bilge water in single chamber microbial fuel cells (MFCs), J. Hazardous Mater., 2019, vol. 368, p. 732. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.02.007
- 20. Wen, Q., Kong, F., Ma, F., Ren, Y., and Pan, Zh., Improved performance of air-cathode microbial fuel cell through additional Tween 80, J. Power Sources, 2011, vol. 196(3), p. 899. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2010.09.009