Summary
Tecniche di coltivazione microbiche in loco di arricchimento o in situ possono facilitare l'isolamento dei taxa microbici difficile-a-cultura, soprattutto da ambienti basso-biomassa o geochimico estremi. Qui, descriviamo un assetto elettrochimico senza l'utilizzo di un alimentatore esterno per arricchire i ceppi microbici che sono capaci di trasporto dell'elettrone extracellulare (EET).
Abstract
Respirazione anaerobica accoppiato con trasporto di elettroni ai minerali insolubili (denominato extracellulare trasporto dell'elettrone [EET]) è pensato per essere critico per la produzione di energia microbica e persistenza in molti ambienti di sottosuolo, soprattutto quelli difettando di accettori terminali solubile. Mentre EET-capace microbi sono stati correttamente isolati da vari ambienti, la diversità di batteri capaci di EET è ancora poco capito, soprattutto nel difficile a campione, bassa energia o ambienti estremi, come molti di sottosuolo ecosistemi. Qui, descriviamo un sistema elettrochimico in loco per arricchire EET-capace batteri utilizzando un anodo come un accettore di elettroni terminale respiratoria. Questo anodo è collegato al catodo capace di catalizzare la riduzione dell'ossigeno abiotici. Paragonando questo approccio electrocultivation metodi che utilizzano un potenziostato per rettilineo il potenziale di elettrodo, il sistema del due-elettrodo non richiede un'alimentazione esterna. Presentiamo un esempio del nostro arricchimento in loco utilizzato in un stagno alcalino al Cedars, un sito di serpentinizzazione terrestre nella California del Nord. Precedenti tentativi di coltivare batteri riducendo minerali erano infruttuosi, che è probabilmente dovuto la natura di basso-biomassa di questo sito e/o l'abbondanza relativa bassa di metallo riducendo i microbi. Prima di implementare il nostro arricchimento di due elettrodi, abbiamo misurato il profilo verticale della concentrazione di ossigeno disciolto. Questo ci ha permesso di posizionare il carbonio feltro carbonio placcato platino e anodo catodo a profondità che sosterrebbe anaerobico ed aerobico elabora, rispettivamente. A seguito di incubazione in loco, abbiamo ulteriormente arricchito l'elettrodo anodico in laboratorio e confermato una comunità microbica distinta rispetto alla superficie associata o biofilm comunità normalmente osservate presso il Cedars. Questo arricchimento successivamente ha condotto all'isolamento del primo elettrogenico microbo da cedri. Questo metodo di arricchimento microbico in loco ha il potenziale per migliorare notevolmente l'isolamento di batteri EET-capace da biomassa bassa o difficili da habitat di campione.
Introduction
Diversi microbi riduzione del minerale sono stati indicati per utilizzare fase solida minerali come accettori terminali, dai processi di trasporto dell'elettrone extracellulare (EET) che conducono elettroni all'esterno della cella via redox enzimi1. EET è fondamentale, non solo per processi di microbo-minerale ma anche energia applicata e tecnologie ambientali, ad esempio celle a combustibile microbico2, elettrodo sintesi3e bioremediation4. EET-capaci nuovi batteri sono molto ricercati e sono state ampiamente studiati da un punto di vista fondamentale o applicata5. Tuttavia, abbiamo solo limitato spaccato il significato ecologico o biogeochimico di questi batteri. La maggior parte dei microbi EET-capace è stata isolata dopo arricchimento da aqua, sedimenti o digestori anaerobici utilizzando accettori solido come MnO2, Fe2O3 o elettrodi bilico in laboratorio6, 7 , 8. Tuttavia, questi metodi spesso producono simili consorzi e potenzialmente perdere taxa più sensibili che può dominare basso consumo energetico o sistemi a biomassa bassa, polarizzare la capacità di questi microbi di adattarsi al laboratorio o coltura axenica ambiente9 . Solitamente per gli ambienti di biomassa basso, grandi quantità di acqua da un sito vengono filtrati per concentrare le cellule batteriche. Tuttavia, batteri in grado EET esibiscono spesso metabolismi anaerobici e pertanto esposizione all'ossigeno potrebbe ulteriormente inibire o impedire la loro coltivazione. Metodologie alternative in loco per concentrare le cellule senza esporli a ossigeno potrebbero facilitare l'isolamento dei batteri EET-capace. Qui, segnaliamo i dettagli di installazione per una tecnica elettrochimica in loco arricchire microbo EET-capace per un lungo periodo di tempo senza la necessità di un alimentatore esterno.
Utilizzando i nostri esperimenti di electrocultivation da una sorgente altamente alcalina nel nord della California, i cedri10, descriviamo questa tecnica elettrochimica in loco. La geochimica delle sorgenti presso The Cedars sono risentito di serpentinizzazione nel sottosuolo. Le molle sono altamente riduttive, con concentrazioni di ossigeno inferiore al limite di rilevazione sotto l'interfaccia di acqua aria mettendo in evidenza il potenziale di produzione di energia microbica attraverso EET in questo ambiente funzionalmente anossico11. Tuttavia, non vi è alcuna prova a sostegno di microbi EET-capace da cedri (in 16S rRNA o analisi metagenomica). Anche se questo ambiente è stato caratterizzato come accettore di elettroni limitato, il potenziale per l'utilizzo di minerali insolubili come accettori terminali, compreso i minerali come il ferro che scopre minerali che derivano da serpentinizzazione (vale a dire, magnetite), non è stato estesamente esaminatori12. Abbiamo, pertanto, distribuito il nostro sistema elettrochimico al campeggio Spring, una sorgente di pH elevato ai cedri, per arricchire per EET-capace di microbi (Figura1)13.
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Protocol
1. costruzione di un sistema di due elettrodi per incubazione ambientale
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Preparazione del materiale dell'anodo e trattamento di carbonio sentivo elettrodo (Figura 2).
- Tagliare il carbonio sentivo di dimensioni pari a seconda di arricchimento di biomassa desiderata. Immergere ogni elettrodo in etanolo al 90% per 30 minuti, poi sciacquare almeno 8 volte con acqua deionizzata, sonicating per 1 min dopo ogni risciacquo.
- Lavare gli elettrodi due volte in 1 M HCl, mescolando per un minimo di 12 ore per ogni lavaggio.
- Asciugare gli elettrodi in forno caldo (37 ° C) per 6 – 12 h o fino a quando è libero di liquido.
- Collegare gli elettrodi al filo di titanio utilizzando resina epossidica di grafite secondo il protocollo del produttore su una zolla di politetrafluoroetilene (superficie antiaderente).
Nota: Abbiamo usato un filo di titanio a causa della sua elevata tolleranza alla corrosione aerobica. - Cuocere l'elettrodo a 120 ° C per 6 h.
- Testare la resistenza tra filo di titanio e carbonio sentito con un ohmmetro e confermare che la resistenza tra il filo e feltro elettrodi è inferiore a 5 ohm.
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Electroplation di platino sul carbonio sentivo elettrodo per la preparazione del materiale catodico
- Immergere gli elettrodi feltro di carbonio, preparati al punto 1.1, a 2 M di KOH per un minimo di 12 ore in un contenitore di vetro.
- Per la pulizia elettrochimica, posizionare l'elettrodo come elettrodo (noi) di lavoro in un reattore di tre elettrodi, che ospita anche un riferimento (RE) e il controelettrodo (CE). Collegare noi, RE e CE per il potenziostato di morsetti a coccodrillo. Confermare tutte le connessioni con un ohmmetro.
Nota: Abbiamo usato un Ag/AgCl (KCl saturata) elettrodo e un platino filo come RE ed il CE, rispettivamente. - Portamento dell'elettrodo a 1.0 V vs. Ag/AgCl per 600 s in soluzione elettrolitica contenente 2 M KOH (usando una quantità sufficiente per immergere l'elettrodo tutta). Estrarre l'elettrodo dal reattore elettrochimico (che è fatta di vetro). Sciacquare l'elettrodo in acqua deionizzata almeno 8 volte, sonicating per 1 min dopo ogni risciacquo. Elettrodi a secco a 100 ° C per almeno 12 ore.
- Per preparare la soluzione di placcatura, aggiungere 100 g di acido citrico, 5 g di solfato di sodio e 2 g di diidrogeno esacloroplatinato (IV) esaidrato a 1 L di acido solforico 2M.
- Pesare puliti e asciugati elettrodi come preparato in passaggi 1.2.1–1.2.2 e poi copertina l'elettrodo in una soluzione di placcatura come preparata al punto 1.2.3. Sottoporre ad ultrasuoni l'elettrodo nella soluzione di placcatura tre volte per 30 s ciascuno.
- Placcare gli elettrodi da rettilineo il potenziale di elettrodo a -0,2 V vs Ag/AgCl per 460 s in soluzione di placcatura. Sciacquare gli elettrodi due volte in acqua deionizzata e gettare i rifiuti platino.
- Risciacquare gli elettrodi in acqua deionizzata almeno 3 volte, sonicating per 20 s dopo ogni risciacquo. Risciacquare senza sonicazione almeno tre volte di più.
- Elettrodi a secco a 100 ° C per almeno 12 h. pesare elettrodo per quantificare il platino elettrolitico sul carbonio sentivo elettrodo.
2. costruzione e installazione del sistema di due elettrodi
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Indagine del sito di installazione per ciascun elettrodo nell'ambiente naturale.
- Calcolare la concentrazione di ossigeno mediante una sonda di ossigeno disciolto (DO).
- Controllare il profilo di profondità di DO nel sito.
Nota: Le condizioni ambientali desiderate per l'anodo sono anossia e idratazione costante. Se lo si desidera, è possibile rimuovere l'influenza della fotosintesi oxygenic proteggendo l'anodo dalla luce. Le condizioni ideali per il posizionamento di catodo sono costantemente idratate e vicino a superficie acque essere ossica. Se necessario, allegare galleggianti per mantenere la superficie di contatto nel catodo.
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Costruzione del sistema di incubazione di 2 elettrodi di celle a combustibile tipo
- Collegare il filo isolato della lunghezza desiderata e una cavo di filo di titanio dagli elettrodi (un anodo e un catodo placcata platino) ruotando le due linee. Coprire le connessioni con la cera resistente all'acqua e proteggere ulteriormente utilizzando guaine termorestringenti grado marino.
- Collegare due fili con un catodo e un anodo di un resistore di resistenza conosciuta.
Nota: Per sistemi biologici, resistenze inferiore (da 10 a 1.000 Ω) risultato nell'attività biologica più coerente. Se lo si desidera, una resistenza ad alta resistenza impedirà l'attività biologica, come controllo negativo. Per evitare una corrosione di tutte le connessioni tra resistenza e cavi, li abbiamo protetti con guaine termorestringenti.
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Misura di tensione e registrazione di temperatura nel tempo.
- Controllare la tensione tra le estremità del resistore per la stima della produzione attuale dalla reazione di cella a combustibile.
- Misurare la differenza di tensione nel tempo utilizzando un voltmetro di registrazione di dati con le connessioni appropriate verso l'anodo e il catodo (Vedi il protocollo del produttore).
Nota: La registrazione di temperatura simultaneo dei dati è facoltativa, ma queste informazioni consentono di correlare modifiche in corrente a abiotici rispetto a fluttuazioni biologiche.
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Protezione dei data logger e collegamenti elettrici
- Utilizzare un sacchetto stazionario e/o plastica per proteggere il logger e tutti i collegamenti elettrici dalla pioggia.
- Fissare il sacchetto di plastica e cavi strettamente per proteggere dal vento forte. Un esempio è illustrato nella Figura 1.
3. raccolta del campione elettrodo dall'ambiente naturale
- Per impedire che la qualità del campione anodo viene danneggiato a causa di contaminazione di ossigeno, raccogliere l'elettrodo in condizioni anaerobiche.
- Almeno 30 min prima della raccolta del campione di elettrodo, mettere una provetta in posizione anaerobica. Ad esempio, mettere la provetta e il coperchio separatamente nella parte inferiore dello stagno per rendere la bottiglia all'interno anaerobica.
- Tagliare il cavo di titanio dall'elettrodo con un cutter filo, raccogliere il campione di elettrodo nella provetta delicatamente e sigillarlo in zona anaerobica acqua. Per mantenere il campione fresco, conservare il campione a 4 ° C immediatamente dopo la raccolta del campione.
Nota: In alternativa, gli elettrodi possono essere trasferiti direttamente su anossico (N.2 ha eliminato l'inceppo) medio. Abbiamo usato un mezzo di cedri (descritto da Suzuki et al. 11) che è stato progettato dalla geochimica acquosa misurata presso il sito e modificato per fornire nutrienti sufficienti per la crescita microbica. Questo supporto è stato modificato per esperimenti di laboratorio diversi.
4. laboratorio conferma per produzione corrente e l'analisi del DNA
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Elettrochimica conferma per capacità di produzione corrente di consorzi microbici allegare all'elettrodo.
- Costruire un reattore elettrochimico14,15 con l'elettrodo campionata, un filo di platino e un Ag/AgCl (KCl saturata) elettrodo come noi, CE e RE, rispettivamente, in una camera anaerobica. Riempire il reattore elettrochimico con cedri mezzo contenente i donatori dell'elettrone di carboidrati solubili.
- Equilibrio il potenziale di elettrodo a + 0,2 V vs Ag/AgCl e misura la produzione corrente.
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Estrazione del DNA dal campione elettrodo utilizzando un DNA microbico kit (Vedi tabella materiali).
- Pulire l'interno del portaoggetti anaerobica con etanolo al 70% e mettere un piatto sterilizzato su foglio di alluminio.
Nota: Camera anaerobica mantiene la concentrazione di ossigeno inferiore a 1 ppm di mantenere un'atmosfera di idrogeno intorno al ~ 2 – 3% a consuma ossigeno in presenza di un catalizzatore al Palladio. - Aprire il reattore elettrochimico in glove box, mettere l'elettrodo di campione sul piatto e tagliare a una dimensione a misura il tubo utilizzato nel kit del DNA. Procedere con il protocollo del produttore.
- Pulire l'interno del portaoggetti anaerobica con etanolo al 70% e mettere un piatto sterilizzato su foglio di alluminio.
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Representative Results
Produzione attuale è stata misurata con successo per circa 3 mesi, utilizzando un registratore di dati di tensione come mostrato nella Figura 3. Questa volta è stato scelto perché era il più lungo periodo di incubazione stabile per la primavera, a causa di forte caduta piogge che interessano la primavera. Un periodo più breve potrebbe essere sufficiente, anche se un periodo più lungo potrebbe fornire più forte arricchimento della biomassa. Abbiamo confermato la connessione del sistema del due-elettrodo dopo incubazione elettrochimica e non osservata nessuna prova di corrosione nel sistema. Produzione di corrente maggiore è stata osservata nel sistema del due-elettrodo con bassa resistenza (1.000 Ω) rispetto a controllo negativo con 100 kΩ resistenza. Il graduale aumento di produzione di corrente nel primo mese può suggerire la crescita, l'accumulo o la sistemazione dei microbi sulla superficie dell'elettrodo seguendo la produzione corrente stabile per altri due mesi. Interessante, produzione corrente ha oscillato un ciclo di circa 24 h attraverso l'intero periodo dell'arricchimento elettrochimica.
Per confermare la capacità di produzione corrente di consorzi microbici allegando sull'elettrodo, abbiamo effettuato cronoamperometria con l'anodo raccolto in laboratorio utilizzando un reattore elettrochimico 3 elettrodi. Siamo in bilico il potenziale di elettrodo a + 0,4 V vs. un elettrodo standard a idrogeno (SHE) in presenza di vari donatori di elettroni del carboidrato. Le oscillazioni giornaliere non sono state osservate sull'anodo quando incubati in laboratorio. Questo suggerisce che i fattori ambientali influenzato l'attuale produzione microbica e probabilmente ha provocato le oscillazioni osservate.
Confrontando la comunità microbica osservata sugli elettrodi arricchiti con le comunità non-elettrodo collegate e planctoniche, abbiamo osservato le differenze distinte nella struttura onnicomprensiva (Figura 4). La comunità microbica elettrodo era altamente arricchita in unità tassonomiche operative (OTUs) da lignaggi incolti, come pure i lignaggi Firmicute del bacillo. Inoltre è stato osservato un cambiamento nella composizione del Proteobacteria ; in particolare, Betaproteobacteria (principalmente SP. Serpentinamonas) ha dominato la calcite ambientali e campioni planctonici e Gammaproteobacteria dominato l'elettrodo campioni10. Differenziale arricchimento di ceppi microbici tra ambiente e campioni di elettrodo fornisce supporto per l'attività microbica guida l'esperimento osservato. Ciò più ulteriormente è stata sostenuta attraverso l'isolamento finale di un ceppo elettrochimicamente attivo dal OTUs Firmictutes arricchito per i cedri9.
Figura 1 : Sistema elettrochimico. (un) schematica immagine del sistema elettrochimico in loco per arricchire EET-capace batteri nell'ambiente. Un anodo di feltro di carbonio accetta elettroni respiratori dal microbo e un catodo di feltro di carbonio elettrolitico Pt catalizza la riduzione dell'ossigeno. Produzione corrente è stata monitorata da un data logger che v collegati in parallelo con entrambe le estremità di un resistore R. (b) esempio di configurazione in primavera cedri dove l'anodo è stato messo nella parte inferiore della molla e catodo vicino alla superficie dell'acqua. (c) protezione dei data logger e resistore da una plastica borsa e una roccia. La dimensione dell'anodo è identico a quello illustrato nella Figura 2. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2 : Carbon felt elettrodo collegato ad un filo di titanio. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3 : Produzione corrente osservati nel sistema del due-elettrodo per un periodo di incubazione di tre mesi. Dati per sistemi che utilizzano resistenze di kΩ 100 e 1.000 Ω sono mostrati in (un). Corrente di fondo è stato sottratto per azzerare il valore di corrente iniziale. Pannello (b) corrisponde al quadrato nel pannello (a). Oscillazioni di corrente quotidiane sono state osservate attraverso gli esperimenti illustrati nel pannello (a).
Figura 4: Distribuzione di sequenza di comunità microbica per Camp Site molle. DNA Estratto da acqua (CampsiteSpring planctonici) filtrata o 1 g di calcite presi dal fondo della piscina (CampsiteSpring Calcite allegata) sono stati confrontati con il DNA estratto dagli elettrodi di carbonio feltro (elettrodo collegato) o del DNA dalle cellule in fase fluida della reattore elettrochimico (elettrodo planctonici). Indicazioni in sequenza sono basate sulle identità phylum-livello o livello di classe per i phyla dominante Firmicutes e Proteobacteria. Abbondanze si basano sulla percentuale totale letture. Modifiche in Proteobacterial lignaggi sono descritti nelle linee tratteggiate. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
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Discussion
Nello studio descritto, vi mostriamo l'arricchimento di un consorzio microbico, collegato con la produzione di corrente in situ . I modelli osservati in corrente supporto attività microbica in questo sistema nel breve e lungo tempo scale. Il passaggio fondamentale per la costruzione di un sistema funzionale del due-elettrodo (tipo di cella a combustibile) è identificando ed utilizzando una posizione con una scuderia di livello dell'acqua e la concentrazione di ossigeno nell'ambiente. Il catodo è esposto all'ossigeno all'interfaccia aria acqua, mentre l'anodo è mantenuto in condizioni anaerobiche, e la differenza di potenziale di elettrodo promuove la respirazione anaerobica dei batteri EET-capace.
Abbiamo osservato giornaliero attuale oscillazione nel sistema elettrochimico ambientale ma non nel reattore di laboratorio. Perché questa fluttuazione di corrente è stata osservata durante l'ora legale ore massime e minime correnti sono state osservate tra Alba e tramonto-l'effetto della luce solare e/o temperatura potrebbe spiegare il cambiamento nella produzione corrente microbica. Misurazione della temperatura, luce solare e/o altre variabili ambientali potrebbero espandere ulteriormente comprensione dei controlli e driver di flusso dell'elettrone microbica nei sistemi ambientali. In alternativa, l'aggiunta di elementi alla luce del sole blocco potrebbero aiutare rimuovere o mitigare gli effetti di oxygenic fotosintesi e/o potenziali FOTOREAZIONI sull'elettrodo, che potrebbe servire per meglio stimolare le condizioni ottimali di EET. Tuttavia, misura di altri fattori ambientali potrebbe delucidare meglio contesto ecologico in microbi EET-capace, tra cui potenziali comunità microbica interazioni, nonché le relazioni tra microbi e l'ambiente.
Il nostro sistema di due elettrodi potenzialmente arricchita non solo anodo-respiring batteri, ma anche ossigeno-riducendo i batteri che raccolgono l'energia da assorbimento di elettroni. Anche se non abbiamo condotta l'analisi di comunità sul catodo, la loro capacità di assorbimento microbica dell'elettrone è testabile in reattore di tre elettrodi di laboratorio con rettilineo negativamente l'elettrodo catodo raccolti in presenza di ossigeno. Un gradiente di concentrazione stabile di accettori dal catodo all'anodo abilitare il nostro metodo teoricamente anche arricchire catodo-respiring batteri. Un metodo alternativo di arricchimento per i batteri respiring catodo è l'uso di Fe(0) particelle o coupon come un donatore di elettrone solido5. Sebbene la produzione di idrogeno può verificarsi anche in superficie, successo isolamento dei batteri che può direttamente estrarre elettroni dalla superficie dell'elettrodo è stato segnalato5,16.
In conclusione, il nostro metodo arricchita con successo consorzi EET-capace, utilizzando un sistema elettrochimico autosufficiente in un ambiente di basso-biomassa. Diversi approcci di coltivazione precedenti erano infruttuosi, che hanno portato a sviluppare uno schema di arricchimento in loco. Nel nostro sistema, uscita corrente riflette l'attività microbica e ha condotto ad ulteriori ipotesi sull'ecologia microbica di questo sistema. Espandendo l'isolamento dei microbi EET-capace, così come la diversità degli ambienti miglioreranno la nostra comprensione del meccanismo di EET, così come il ruolo di trasporto dell'elettrone nella microbiologia ambientale.
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Disclosures
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Acknowledgments
Vorremmo riconoscere Roger Raiche e David McCrory per consulenza su posizioni per l'incubazione di lungo termine e che ci permette di raggiungere i cedri. Ringraziamo anche la squadra del campo Cedars durante la stagione 2013-2014: Shino Suzuki, Shunichi Ishii, Greg Wanger, Grayson Chadwick, Bonita Lam e Matthew Schechter. Additional grazie Shino Suzuki e Gijs Kuenen per ricerca penetrante e la coltura di supporto. Questo lavoro è stato finanziato attraverso una sovvenzione per giovani scienziati A e B della Japan Society per la promozione della scienza (JSPS) KAKENHI concessione numero 17H 04969 e 26810085, rispettivamente e l'Agenzia giapponese per la ricerca medica e lo sviluppo (17gm6010002h0002). Finanziamento degli Stati Uniti fornito da noi Office di Global Naval Research (N62909-17-1-2038) e il centro per indagini di Dark Energy della biosfera (C-DEBI) (OCE0939564) e l'Istituto di Astrobiologia della NASA - vita metropolitana (NAI-LU) (NNA13AA92A). Parte di questo lavoro è stato condotto come parte di una società del Giappone per la promozione delle scienze: a breve termine postdoctoral fellowship per Annette Rowe (PE15019) presso l'Università di Tokyo nel laboratorio di Kazuhito Hashimoto.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Carbon felt sheet | n/a | n/a | Used for anode and cathode |
| Titanium wire | The Nilaco Cooporation | TI-451485 | Used to construct fuel cell system |
| Graphite epoxy | Electrolytica lnc. | n/a | Used to connect the electrodes and Ti wire |
| Drying oven | Yamato | DY300 | bake the electrode to solidify conductive graphite epoxy |
| Digital multi meter | Fluke | 616-1454 | to check the ohmic value of resistance |
| Dissolved oxygen probe | Sper Science | # 850045 | to check the oxygen concentration in the environments |
| Resistor | Sodial | Used to construct fuel cell system |
|
| Conducting wire | Pico | 81141s | Used to construct fuel cell system |
| Voltmeter and Data logger | T&D corporation | VR-71 | Used for data recording |
| Hydrogen Hexachloroplatinate(IV) Hexahydrate | wako | 18497-13-7 | Used for electropolation |
| Citric acid | Wako | 038-06925 | Used for electropolation |
| Sulfuric acid | Wako | 192-04696 | Used for electropolation |
| HCl | Wako | 083-01095 | Used for electrode washing |
| Glass cylinder | N/A | N/A | Custom-made, used as the electrochemical reactor |
| PTFE cover and base | N/A | N/A | Custom-made, used as a cover and a foundation of the electrochemical reactor |
| Buthyl rubber | N/A | N/A | Custom-made, inserted between each component of electrochemical reactor |
| Septa | GL Science | 3007-16101 | Used as an injection port of electrochemical reactor |
| Indium tin-doped oxide (ITO) electrode | GEOMATEC | No.0001 | Used as a working electrode, 5Ω/sq |
| Ag/AgCl KCl saturated electrode | HOKUTO DENKO | HX-R5 | Used as a reference electrode, Φ0.30mm |
| Platinum wire | The Nilaco Cooporation | PT-351325 | Used as a counter electrode |
| NaHCO3 | Wako | 191-01305 | Used for The Cedars Media (CMS) |
| CaCO3 | Wako | 030-00385 | Used for CMS |
| NH4Cl | Wako | 011-03015 | Used for CMS |
| MgCl2 • 6H2O | Wako | 135-00165 | Used for CMS |
| NaOH | Wako | 198-13765 | Used for CMS |
| Na2SO4 | Wako | 194-03355 | Used for CMS |
| K2HPO4 | Wako | 164-04295 | Used for CMS |
| CABS | SANTA CRUZ | SC-285279 | Used for CMS |
| Incubator | TOKYO RIKAKIKAI CO. LTD. | LTI-601SD | Used for precultivation |
| Autoclave machine | TOMY SEIKO CO. LTD. | LSX-500 | Used for sterilization of the electrochemical reactor and the medium |
| Clean bench | SANYO | MCV-91BNF | Used to prevent the contamination of the electrochemical reactor and the medium with other microbes |
| Centrifuge separator | Eppendorf | 5430R | Rotational speed upto 6000×g is required |
| Nitrogen gas generator | Puequ CO. LTD. | PNTN-2 | Nitrogen gas cylinder can also be used instead of gas generator |
| UV-vis spectrometer | SHIMADZU | UV-1800 | Used for optimization of cell density |
| Potentiostat | BioLogic | VMP3 | Used for biofilm formation and kinetic isotope effect experiments |
| Thermal water circulator | AS ONE | TR-1A | Used for maintanance of temperature of electrochemcial reactor |
| Faraday cage | HOKUTO DENKO | HS-201S | Used for electrochemical experiments |
| Anaerobic Chamber | COY | TypeB (Vinyl) | TO conduct experiments under anaerobic condition |
| Ultraclean DNA Extraction kit | MoBio |
References
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