Metabolite-based mutualism between Pseudomonas aeruginosa PA14 and Enterobacter aerogenes enhances current generation in bioelectrochemical systems

Energy and Environmental Science

Volumn 4, Issue 11, 2011, Pages 4550-4559

  Venkataraman, Arvind ^a   Rosenbaum, Miriam A ^a   Perkins, Sarah D ^b   Werner, Jeffrey J ^a   Angenent, Largus T ^a  

^a Department of Biological and Environmental Engineering   (United States)

^b U S ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

2 ,3-BUTANEDIOL; BIOELECTROCHEMICAL SYSTEMS; CARBON SOURCE; COCULTURE; CURRENT GENERATION; CURRENT PRODUCTION; ECOLOGICAL NETWORKS; ECOLOGICAL RELATIONSHIPS; ELECTROCHEMICAL ACTIVITIES; ELECTRON MEDIATOR; ENHANCED GROWTH; ENTEROBACTER AEROGENES; FERMENTATION PRODUCTS; GROWTH MEDIUM; MAXIMUM CURRENT DENSITY; MICROAEROBIC CONDITIONS; MICROBIOTAS; P.AERUGINOSA; PSEUDOMONAS AERUGINOSA; PURE CULTURE; PYOCYANIN;

CURRENT DENSITY; ECOLOGY; EXPERIMENTS; FERMENTATION; GLUCOSE; METABOLISM; METABOLITES;

BACTERIA;

ALCOHOL; AROMATIC HYDROCARBON; BACTERIUM; BIOREACTOR; CARBON; CONCENTRATION (COMPOSITION); ELECTRICITY GENERATION; ELECTROCHEMICAL METHOD; ELECTRODE; ELECTRON; FERMENTATION; GLUCOSE; METABOLITE; MUTUALISM; OXIC CONDITIONS; PIGMENT; SPECIES DIVERSITY;

BACTERIA (MICROORGANISMS); ENTEROBACTER AEROGENES; PSEUDOMONAS AERUGINOSA;

EID: 80055035199     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1ee01377g     Document Type: Article

References (75)

1. B. E. Logan D. Call S. Cheng H. V. M. Hamelers T. H. J. A. Sleutels A. W. Jeremiasse R. A. Rozendal Environ. Sci. Technol. 2008 42 8630 8640
2. S. A. Cheng D. F. Xing D. F. Call B. E. Logan Environ. Sci. Technol. 2009 43 3953 3958
3. R. A. Rozendal E. Leone J. Keller K. Rabaey Electrochem. Commun. 2009 11 1752 1755
4. X. Cao X. Huang P. Liang K. Xiao Y. Zhou X. Zhang B. E. Logan Environ. Sci. Technol. 2009 43 7148 7152
5. X. X. Cao X. Huang P. Liang N. Boon M. Z. Fan L. Zhang X. Y. Zhang Energy Environ. Sci. 2009 2 498 501
6. J. J. Fornero M. Rosenbaum M. A. Cotta L. T. Angenent Environ. Sci. Technol. 2010 44 2728 2734
7. X. Wang Y. Feng J. Liu H. Lee C. Li N. Li N. Ren Biosens. Bioelectron. 25 2639 2643
8. Z. Li M. A. Rosenbaum A. Venkataraman T. K. Tam E. Katz L. T. Angenent Chem. Commun. 2011 47 3060 3062
9. I. S. Chang H. Moon J. K. Jang B. H. Kim Biosens. Bioelectron. 2005 20 1856 1859
10. O. Bretschger, Y. A. Gorby and K. H. Nealson, in Bioelectrochemical Systems: from Extracellular Electron Transfer to Biotechnological Application, ed., L. T. Angenent, K. Rabaey, U. Schröder, and, J. Keller, International Water Association, London, UK, 2010, ch. 5, pp. 81-95
11. H. K. White C. E. Reimers E. E. Cordes G. F. Dilly P. R. Girguis ISME J. 2009 3 635 646
12. P. Parameswaran H. S. Zhang C. I. Torres B. E. Rittmann R. Krajmalnik-Brown Biotechnol. Bioeng. 2010 105 69 78
13. J. H. Back M. S. Kim H. Cho I. S. Chang J. Y. Lee K. S. Kim B. H. Kim Y. I. Park Y. S. Han FEMS Microbiol. Lett. 2004 238 65 70
14. S. Ishii T. Shimoyama Y. Hotta K. Watanabe BMC Microbiol. 2008 8
15. S. Freguia K. Rabaey Z. G. Yuan J. Keller Environ. Sci. Technol. 2008 42 7937 7943
16. M. Rosenbaum A. M. Cotta L. T. Angenent Biotechnol. Bioeng. 2009 105 880 888
17. M. A. Rosenbaum H. Y. Bar Q. K. Beg D. Segrè J. Booth M. A. Cotta L. T. Angenent Biotechnol. Bioeng. 2011 102 2623 2628
18. T. H. Pham N. Boon K. De Maeyer M. Hofte K. Rabaey W. Verstraete Appl. Microbiol. Biotechnol. 2008 80 985 993
19. K. Rabaey N. Boon M. Hofte W. Verstraete Environ. Sci. Technol. 2005 39 3401 3408
20. K. Rabaey N. Boon S. D. Siciliano M. Verhaege W. Verstraete Appl. Environ. Microbiol. 2004 70 5373 5382
21. L. E. P. Dietrich A. Price-Whelan A. Petersen M. Whiteley D. K. Newman Mol. Microbiol. 2006 61 1308 1321
22. A. Venkataraman M. Rosenbaum J. B. A. Arends R. Halitschke L. T. Angenent Electrochem. Commun. 2010 12 459 462
23. S. Lopes I. Machado M. Pereira J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2011 38 133 140
24. S. T. Read P. Dutta P. L. Bond J. Keller K. Rabaey BMC Microbiol. 2010 10
25. Y. Nakashimada M. A. Rachman T. Kakizono N. Nishio Int. J. Hydrogen Energy 2002 27 1399 1405
26. H. H. Fang T. Zhang H. Liu Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002 58 112 118
27. S. Tanisho N. Kamiya N. Wakao Bioelectrochem. Bioenerg. 1989 21 25 32
28. F. Rezaei D. Xing R. Wagner J. M. Regan T. L. Richard B. E. Logan Appl. Environ. Microbiol. 2009 75 3673 3678
29. L. Zhuang S. Zhou Y. Yuan T. Liu Z. Wu J. Cheng Bioresour. Technol. 2010 102 284 289
30. T. M. Madigan, M. J. Martinko and J. Parker, Brock Biology of Microorganisms, Pearson Education Inc., New Jersey, 2002
31. J. Li G. Liu R. Zhang Y. Luo C. Zhang M. Li Bioresour. Technol. 101 4013 4020
32. S. Angell B. J. Bench H. Williams C. M. H. Watanabe Chem. Biol. 2006 13 1349 1359
33. D. J. Hassett L. Charniga K. Bean D. E. Ohman M. S. Cohen Infect. Immun. 1992 60 328 336
34. K. M. Emde D. W. Smith R. Facey Water Res. 1992 26 169 175
35. N. T. Liberati J. M. Urbach S. Miyata D. G. Lee E. Drenkard G. Wu J. Villanueva T. Wei F. M. Ausubel Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 19931
36. D. J. Clark O. Maaløe J. Mol. Biol. 1967 23 99 103
37. Z. He N. Wagner S. D. Minteer L. T. Angenent Environ. Sci. Technol. 2006 40 5212 5217
38. R. E. Ley P. J. Turnbaugh S. Klein J. I. Gordon Nature 2006 444 1022 1023
39. D. Frank BMC Bioinf. 2008 9 420
40. T. Z. DeSantis P. Hugenholtz N. Larsen M. Rojas E. L. Brodie K. Keller T. Huber D. Dalevi P. Hu G. L. Andersen Appl. Environ. Microbiol. 2006 72 5069 5072
41. J. G. Caporaso K. Bittinger F. D. Bushman T. Z. DeSantis G. L. Andersen R. Knight Bioinformatics 2010 26 266 267
42. P. D. Schloss S. L. Westcott T. Ryabin J. R. Hall M. Hartmann E. B. Hollister R. A. Lesniewski B. B. Oakley D. H. Parks C. J. Robinson J. W. Sahl B. Stres G. G. Thallinger D. J. Van Horn C. F. Weber Appl. Environ. Microbiol. 2009 75 7537 7541
43. M. N. Price P. S. Dehal A. P. Arkin PLoS One 2010 5 e9490
44. V. Dekimpe E. Deziel Microbiology (Reading, U.K.) 2009 155 712 723
45. P. D. Schloss J. Handelsman Appl. Environ. Microbiol. 2005 71 1501 1506
46. K. Rabaey N. Boon S. D. Siciliano M. Verhaege W. Verstraete Appl. Environ. Microbiol. 2004 70 5373 5382
47. D. R. Bond D. R. Lovley Appl. Environ. Microbiol. 2005 71 2186 2189
48. D. R. Bond D. R. Lovley Appl. Environ. Microbiol. 2003 69 1548 1555
49. T. Shimoyama A. Yamazawa Y. Ueno K. Watanabe Microbes Environ. 2009 24 188 192
50. J. C. Biffinger J. N. Byrd B. L. Dudley B. R. Ringeisen Biosens. Bioelectron. 2008 23 820 826
51. B. R. Ringeisen R. Ray B. Little J. Power Sources 2007 165 591 597
52. T. Byun A. Zeng W. Deckwer Bioprocess Biosyst. Eng. 1994 11 167 175
53. L. Johansen K. Bryn F. C. Stormer J. Bacteriol. 1975 123 1124 1130
54. A. Converti P. Perego M. Del Borghi Biotechnol. Bioeng. 2003 82 370 377
55. S. C. Hsieh C. C. Lu Y. T. Horng P. C. Soo Y. L. Chang Y. H. Tsai C. S. Lin H. C. Lai Microbes Infect. 2007 9 1402 1409
56. P. Perego A. Converti A. Del Borghi P. Canepa Bioprocess Biosyst. Eng. 2000 23 613 620
57. J. J. Heijnen, in Encyclopedia of Bioprocess Technology: Fermentation, Biocatalysis, and Bioseparation, ed., M. C. Flickinger, and, S. W. Drew, Wiley-Interscience, New York, 1999, pp. 267-291
58. J. Y. Lee N. T. Phung I. S. Chang B. H. Kim H. C. Sung FEMS Microbiol. Lett. 2003 223 185 191
59. C. M. Jeong J. D. R. Choi Y. H. Ahn H. N. Chang Korean J. Chem. Eng. 2008 25 535 541
60. L. De Schamphelaire A. Cabezas M. Marzorati M. W. Friedrich N. Boon W. Verstraete Appl. Environ. Microbiol. 2010 76 2002 2008
61. S. Ishii Y. Hotta K. Watanabe Biosci., Biotechnol., Biochem. 2008 72 286 294
62. B. C. Jong B. H. Kim I. S. Chang P. W. Y. Liew Y. F. Choo G. S. Kang Environ. Sci. Technol. 2006 40 6449 6454
63. S. A. Patil V. P. Surakasi S. Koul S. Ijmulwar A. Vivek Y. S. Shouche B. P. Kapadnis Bioresour. Technol. 2009 100 5132 5139
64. S. Katayama Y. Kubo N. Yamada J. Am. Ceram. Soc. 2002 85 1157 1163
65. D. F. Xing S. A. Cheng J. M. Regan B. E. Logan Biosens. Bioelectron. 2009 25 105 111
66. I. Vandecandelaere O. Nercessian M. Faimali E. Segaert A. Mollica W. Achouak P. De Vos P. Vandamme Bioelectrochemistry 2008 78 62 66
67. G. T. Kim G. Webster J. W. T. Wimpenny B. H. Kim H. J. Kim A. J. Weightman J. Appl. Microbiol. 2006 101 698 710
68. N. T. Phung J. Lee K. H. Kang I. S. Chang G. M. Gadd B. H. Kim FEMS Microbiol. Lett. 2004 233 77 82
69. P. Nguyet Thu J. Lee K. Kang I. Chang G. M. Gadd B. Kim FEMS Microbiol. Lett. 2004 233 77 82
70. C. W. Marshall H. D. May Energy Environ. Sci. 2009 2 699 705
71. P. R. Girguis, M. E. Nielsen and C. E. Reimers, in Bioelectrochemical Systems: from Extracellular Electron Transfer to Biotechnological Application, ed., L. T. Angenent, K. Rabaey, U. Schröder, and, J. Keller, International Water Association, London, UK, 2010, ch. 16, pp. 327-346
72. Y. Wang D. K. Newman Environ. Sci. Technol. 2008 42 2380 2386
73. B. O'Neill J. Grossman M. Tsai J. Gomes J. Lehmann J. Peterson E. Neves J. Thies Microb. Ecol. 2009 58 23 35
74. D. J. Hassett J. F. Ma J. G. Elkins T. R. McDermott U. A. Ochsner S. E. H. West C. T. Huang J. Fredericks S. Burnett P. S. Stewart G. McFeters L. Passador B. H. Iglewski Mol. Microbiol. 1999 34 1082 1093
75. L. H. Pal'chykovs'ka I. V. Aleksieieva V. H. Kostina M. O. Platonov V. V. Nehruts'ka O. M. Deriabin O. A. Tarasov A. D. Shved Ukr. Biokhim. Zh. 2008 80 140 147