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图4
生产多碳产物的MES系统
正文中引用本图/表的段落
（3）多碳产物合成：从C1到C6的链长拓展随着MES研究从能源产品向高值化学品拓展，多碳有机酸（如丙酸、己酸）等长链产物的定向合成成为新兴研究热点。Wang等人通过混合自养条件富集产乙酸菌，实现了产物谱的“链长提升”［图4（a）］［40］：未富集时以C3丙酸为主（40.1%选择性），而预富集后显著增加C6己酸的合成比例（12.8%）。元基因组分析揭示该转变源于脂肪酸生物合成（fatty acid biosynthesis，FAB）通路中链延长功能菌的富集。该研究强调了微生物群体结构与代谢路径对MES产物定向控制的核心作用，为有机废物与CO2协同增值提供了新范式。
此外，Le等人构建了一个可在单一反应器内完成CO2→聚3-羟基丁酸酯（PHB）转化的一体化MES系统［图4（b）］［41］。该系统通过电活性产醋酸菌与PHB积累菌的共生共培养，在2.5 V下PHB产量提升7.14倍。借助导电聚合物对电极改性，系统中醋酸和PHB产率进一步提高。微生物组学分析表明，该系统中CO2还原菌与合成菌的协同演化机制得以长期稳定维持，展示了MES系统在高值生物材料合成方面的前景。
PHB ... Augmenting succinic acid production by bioelectrochemical synthesis: Influence of applied potential and CO2 availability 1 2021 ... Amulya与Venkata Mohan系统研究了外加电位对Citrobacter amalonaticus在生物电化学系统中合成琥珀酸（SA）的调控机制［ Microbial electrosynthesis: Feeding microbes electricity to convert carbon dioxide and water to multicarbon extracellular organic compounds 1 2010 ... （1）产乙酸系统：从单菌种优化到群体协同调控早期MES研究多以Sporomusa ovata等纯培养菌种为主［ Performance of different Sporomusa species for the microbial electrosynthesis of acetate from carbon dioxide 1 2017 ... （1）产乙酸系统：从单菌种优化到群体协同调控早期MES研究多以Sporomusa ovata等纯培养菌种为主［ Microbiome for the electrosynthesis of chemicals from carbon dioxide 1 2020 ... 进一步研究开始聚焦于混菌体系的构建与优化，以增强产乙酸系统的系统鲁棒性与转化效率.LaBelle等人通过富集Acetobacterium等电活性菌群并结合碳基电极，实现了CO2向乙酸的高效转化，产率达0.13 g/（L·h），展示了微生物群体协同催化在MES系统中的巨大潜力［ Chemolithoautotrophic reduction of CO2 to acetic acid in gas and gas-electro fermentation systems: Enrichment, microbial dynamics, and sustainability assessment 1 2023 ... 进一步研究开始聚焦于混菌体系的构建与优化，以增强产乙酸系统的系统鲁棒性与转化效率.LaBelle等人通过富集Acetobacterium等电活性菌群并结合碳基电极，实现了CO2向乙酸的高效转化，产率达0.13 g/（L·h），展示了微生物群体协同催化在MES系统中的巨大潜力［ Performance of different methanogenic species for the microbial electrosynthesis of methane from carbon dioxide 1 2019 ... （2）产甲烷系统：高效电活性菌株的挖掘与机制阐释产甲烷系统作为CO2资源化的另一主流路径，其电子利用效率高、产物能量密度大，具有广阔的能源应用前景.Mayer等人对5种产甲烷菌进行了系统筛选［ High efficiency in-situ biogas upgrading in a bioelectrochemical system with low energy input 1 2021 ... 在工程化应用方面，Liu等人开发了低能耗的MES平台用于原位沼气升级［ Deciphering mixotrophic microbial electrosynthesis with shifting product spectrum by genome-centric metagenomics 1 2023 ... （3）多碳产物合成：从C1到C6的链长拓展随着MES研究从能源产品向高值化学品拓展，多碳有机酸（如丙酸、己酸）等长链产物的定向合成成为新兴研究热点.Wang等人通过混合自养条件富集产乙酸菌，实现了产物谱的“链长提升”［ Microbial symbiotic electrobioconversion of carbon dioxide to biopolymer (poly (3-hydroxybutyrate)) via single-step microbial electrosynthesis cell 2 2024 ... 此外，Le等人构建了一个可在单一反应器内完成CO2→聚3-羟基丁酸酯（PHB）转化的一体化MES系统［
本文的其它图/表
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