近日，课题组题为“Regulatory mechanisms of electron supply modes for acetate production in microbial electrosynthesis system”的研究成果被环境领域Top期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering（IF=7.1）接收。论文的第一作者为2020级博士生张超，通讯作者为江南大学环境与生态学院刘和教授。

电极电子和H₂是微生物电合成（MES）系统中两种主要的电子形式，分别通过从阴极转移到生物膜的直接转移和通过电子载体（H₂）将电子转移到悬浮微生物的间接转移参与产物合成。因此，外加电压和氢分压会影响生物膜和悬浮微生物的群落组成。但是目前尚不清楚外加电压和氢分压如何影响乙酸的合成和微生物群落结构。因此，本研究解析了两种电子供应模式对乙酸合成的调控机制。结果表明，外加电压直接调控生物膜微生物，促进了生物膜中同型产乙酸菌的快速富集和生物阴极的电化学性能，但是过高的外加电压（≥1.9V）也会对微生物产生不利影响，因此，在1.6V条件下表现出最好的乙酸合成性能。而氢分压主要调控悬浮液微生物群落，显著提升

了悬浮液中同型产乙酸菌的丰度，在P_H2-1.00条件下时表现出最好的乙酸合成性能（1117.63 mg/L）和库伦效率（71.06%）。同时，两种电子供应模式均降低了乙酸降解菌unclassified f Rhodocyclaceae的相对丰度，表明了两种电子供应模式对乙酸降解的抑制作用。

本研究阐明了施加电压和氢分压对生物膜和悬浮液微生物交互的调控机制，拓展了对乙酸合成过程中直接和间接电子转移的理解，并为MES系统乙酸合成提供了新的调控手段。