Long distance microbial interspecies electron transfer in eutrophicated coastal marine sediment

富营养化沿海海洋沉积物中长距离微生物种间电子转移

• 批准号: 23241012
• 负责人: SAYAMA Mikio
• 金额: $ 31.62万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23241012/
• 关键词: 細胞外電子伝達; 酸化還元反応; 堆積物; 物質循環; 微生物; 国際研究者交流（デンマーク）

Biogeochemical element cycling under natural environments consists cascades of oxidation-reduction processes. The concept that spatially segregated (mm to cm scale) oxidation&-reduction reactions can be coupled by electric currents in nature are now to be widely supported, but still no firm evidence exist to verify it under in situ conditions. We have developed a novel microsensor that is able to measure electric potential (EP) at micrometer and microvolt scales, and got significant positive in situ EP-microporfiles at the sediment surface in Tokyo Bay. There may be two mechanisms contributing for the long distance electron transfer in Tokyo Bay sediment, one is conductive mineral nanoparticles (magnetite) and the other is conductive filamentous bacteria (Desulfobulbaceae). Magnetite can transfer electrons through solid state cycling of structural Fe2+ and Fe3+. The filamentous bacteria contain strings with distinct properties in accordance with a function as electron transporters.

自然环境下的生物地球化学元素循环由氧化还原过程的级联组成。自然界中空间隔离（毫米至厘米尺度）氧化还原反应可以通过电流耦合的概念现已得到广泛支持，但仍没有确凿的证据在原位条件下验证它。我们开发了一种新型微传感器，能够测量微米和微伏级的电势（EP），并在东京湾沉积物表面的原位 EP 微孔中获得显着的正值。东京湾沉积物中的长距离电子转移可能有两种机制，一种是导电矿物纳米颗粒（磁铁矿），另一种是导电丝状细菌（Desulfobulbaceae）。磁铁矿可以通过结构Fe2+和Fe3+的固态循环来转移电子。丝状细菌含有根据电子转运体功能具有不同特性的线。

项目成果

Effect of magnetite addition on H2S dynamics in coastal marine sediment

添加磁铁矿对沿海海洋沉积物中 H2S 动态的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: Nguyen-Thi;H. A.;Matsumoto;J.;Ngo-Duc;T. and Endo;N.;M. Sayama
• 通讯作者: M. Sayama

富栄養化内湾堆積物におけるEET を通じた細胞外電子伝達

富营养化内湾沉积物中 EET 的细胞外电子传输

• 发表时间: 2011
• 作者: 定永靖宗;高治諒;石山絢菜;松木篤;佐藤啓市;長田和雄;坂東博;Kudo Chie;左山 幹雄
• 通讯作者: 左山 幹雄

沿岸堆積物における硫化水素の動態とmagnetite

沿海沉积物中硫化氢和磁铁矿的动态

• 发表时间: 2013
• 作者: Takahashi;Y.;谷口智憲;左山 幹雄
• 通讯作者: 左山 幹雄

沿岸堆積物における硫化水素の動態とmagnetite(空間的に大きく隔たっている反応が共役することは可能か?)

沿海沉积物中硫化氢和磁铁矿的动力学（空间分离的反应是否可能耦合？）

• 发表时间: 2013
• 作者: H. Fujiwara;Y. Sadanaga;H. Bandow;他17名;左山 幹雄
• 通讯作者: 左山 幹雄

Seasonal dynamics of sulfide oxidation processes in Tokyo Bay dead zone sediment

东京湾死区沉积物中硫化物氧化过程的季节动态

• 发表时间: 2011
• 作者: 高治諒;石山絢菜;定永靖宗;松木篤;佐藤啓市;長田和雄;坂東博;M. Sayama
• 通讯作者: M. Sayama