Integrated biohydrogen and bioelectricity production by wild-type and engineered Escherichia coli using mixed kitchen lignocellulosic and meat waste hydrolysates

Energy Reports, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.egyr.2026.109459
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Molecular hydrogen (H 2 ), recognized as an ecologically clean and efficient energy carrier, can also serve as a fuel for biological fuel cells, contributing to sustainable energy conservation. In this study, lignocellulose-containing kitchen residues with a C/N ratio of 7, comprising a mixture of corn, melon, and watermelon (LWM) combined with meat waste (MW), were evaluated to assess the growth and hydrogen (H 2 ) generation of Escherichia coli wild-type and an engineered strain optimized for H 2 production. Compared to the control (peptone + glucose), both microbial biomass and H 2 production were stimulated during fermentation in media containing LWM and MW hydrolysates. Decreases in pH and oxidation-reduction potential (ORP) were monitored during bacterial growth on a mixture of waste substrates. Compared to wild type, ∼ 2-fold enhanced H 2 production was observed in the engineered E. coli mutant strain, with an organic matter removal efficiency of 70%. The results showed that Hyd-3 participates in H 2 production, while Hyd-1 and Hyd-2 enzymes operate in H 2 oxidation. E. coli cells were assessed for their performance as anodic catalysts in the electrochemical fuel cell. Compared to Hyd-1 and Hyd-2 deficient mutant strain, an electrical potential of 0.6 V was recorded for E. coli wild type cells in the electrochemical system, suggesting that Hyd-1 and Hyd-2 involved significantly in electricity generation. The results indicate that LWM supplemented with meat waste serves as an effective and low-cost alternative medium for microbial cultivation, H 2 and bioelectricity production, while also contributing to improved waste management and disposal.