Forschungsdaten – Titel und Zusammenfassungen von Publikationen, extrahierte Daten und Katalogeinträge – erscheinen in ihrer Originalsprache Englisch.

REM — Dense layer of curved rod cells on a reduced-graphene-oxide paper cathode in a microbial electrosynthesis reactor. Aufnahme auf Artebene (Sporomusa ovata DSM 2662). Adapted from Aryal N et al. (2017), Sci Rep 7:9107, Fig. 3A. Quelle · CC BY 4.0 · Cropped to panel A; converted to WebP

Electrotroph · Acetogen · Homoacetogen

Sporomusa ovata

Bacillota · Negativicutes · Sporomusaceae

ElektroaktivEET inwardTypstammBSL-1Datensatz: Comprehensive
  • MES model organism
  • Acetogen
  • Wood ljungdahl
  • Biocathode
  • Tier 1
Inward
Elektronentransfer
elektroaktiv
30°C
Optimale Temperatur
wächst bei 20–37 °C
6,8
Optimaler pH-Wert
wächst bei pH 6–7,5
4g/L
Höchster Titer (acetate)
Bereich 1–11

01 · Identität

Identität

Wo dieser Organismus im Stammbaum des Lebens steht, wie man ihn bezieht und wie eine Zelle aussieht.

Abstammungslinie

  1. DomäneBacteria
  2. ›PhylumBacillota
  3. ›KlasseNegativicutes
  4. ›OrdnungVeillonellales
  5. ›FamilieSporomusaceae
  6. ›GattungSporomusa
  7. ›ArtSporomusa ovata

Stammsammlungen & Zugangsnummern

DSMZ
DSM 2662
NCBI-Taxon
2378
Status
Typstamm

Isolierung

Isoliert aus Silage from grass, Germany von Möller B, et al. (1984).

Möller B, et al. (1984). Sporomusa, a new genus of gram-negative anaerobic bacteria.

Genom

4,95Mb
Genomgröße
42,7%
GC-Gehalt
Complete
Assemblierungsstufe

Zellmorphologie

Rod, Gram-negative (diderm)

Länge 3 (1,5–5) µm

  • Beweglich: ja
  • Sporenbildend: ja

02 · Elektronentransfer

Elektronentransfer

Wie Elektronen die Zellhülle überwinden – die Eigenschaft, die einen Mikroorganismus in einem elektrochemischen System nützlich macht.

ElektroaktivEET inward

Für diesen Organismus ist noch kein extrazellulärer Elektronentransferweg kuratiert.

Mechanismen

Direkter Transfer – Details

Notes
Cathode-uptake cytochromes of S. ovata remain incompletely characterized as of 2024. The pathway is biochemically demonstrated but the molecular components have not been mapped to the depth Geobacter/Shewanella have been.
Completeness
Partial

Weitere Angaben

Cathode electron uptake mechanism
Direct EET demonstrated

03 · Wachstumsbereich

Wachstumsbereich

Die Bedingungen, die dieser Organismus toleriert, wovon er sich ernährt und was er veratmet – das Betriebsfenster für einen Reaktor.

MesophileObligate anaerobeMixotroph
Temperature30 (20–37) °C
0100 °C
pH6,8 (6–7,5)
014

Energiestoffwechsel

Elektronendonatoren

  • H2
  • Cathode
  • Methanol

Elektronenakzeptoren

  • CO2

Kohlenstoffquellen

  • CO2
  • H2
  • Methanol
  • Fructose
  • Betaine
  • Lactate
  • Ethanol
  • Fermentativ: ja

Stoffwechsel – Details

ATP synthase type
Proton dependent
Carbon fixation pathway
Wood ljungdahl
Energy conservation mechanism
Rnf complex

04 · Wachstums- & Elektronentransferkinetik

Wachstums- & Elektronentransferkinetik

Wie schnell dieser Organismus wächst und wie stark er Elektronen an eine Anode abgibt, wie das Korpus es berichtet, und was diese Konstanten ergeben, wenn man sie rechnet.

Kinetische Belege

ParameterMedian10–90 %nQuelle
Max. spezifische Wachstumsrate μmax0,03 h⁻¹0,01–0,084Gattungs-Prior · 3 Quellen
Halbsättigungskonstante Ks30 mg/L5–1002Gattungs-Prior · 3 Quellen
Biomasseausbeute Y0,05 g/g0,02–0,13Gattungs-Prior · 3 Quellen
Absterbekoeffizient kdNoch nicht im Korpus
Austauschstromdichte i₀Noch nicht im Korpus
Durchtrittsfaktor αNoch nicht im Korpus
Tafel-SteigungNoch nicht im Korpus

Median der extrahierten Werte, die 10–90-%-Streuung dahinter und wie viele Werte er bündelt.

Belegzeilen (0)

Prior auf Gattungsebene: Sporomusa ovata

Ein Prior auf Gattungsebene fasst die ganze Gattung zusammen; er ist keine Messung an diesem Stamm.

Konstanten, die die Simulation antreiben

Szenario – Ihre Werte, keine Belege

Anfangssubstrat1.000 mg/L
Anodenpotenzial gegen SHE0 V
Dauer72 h
Anfängliche anhaftende Biomasse0,1 g/m²
Anodenfläche je Flüssigkeitsvolumen100 m²/m³
Reaktorbetrieb

Wachstumssimulation

Szenario: Anfangssubstrat 1.000 mg/L · Anfängliche anhaftende Biomasse 0,1 g/m² · Anodenfläche je Flüssigkeitsvolumen 100 m²/m³ · Dauer 72 h · Satzbetrieb. Ihre Werte, keine Belege.

0,6g/m²
Maximale Biomasse
60,3h
Zeit bis 90 % Substratabbau
Anhaftende Biomasseg/m²
00,250,50204060h
Substrat in der Lösungmg/L
05001.0000204060h

Kein Strommodell

Der Strom braucht Max. Stromdichte jmax, Halbsättigungspotenzial E_KA; diese Quelle hat sie nicht.

  • Substratgesättigtes Wachstum
  • Verlangsamung
  • Stationär

Monod-Wachstum kennt keine Lag-Phase; die Bänder markieren, wo die Nettowachstumsrate nahe ihrem Maximum liegt, fällt, nahe null oder negativ ist.

Hinweise des Simulators
  • decayPerH absent: no endogenous decay term, so growth is an upper bound
  • biofilmDensityKgPerM3 absent: thickness not computed (thicknessUm = null)
  • no anodePotentialVvsShe / overpotentialV given: current not computed (currentDensityAPerM2 = null)

Diese Kurven sind eine Monod- und Nernst-Monod-Idealisierung (nach Marcus et al. 2007 und Torres et al. 2008), parametrisiert allein durch die oben aufgeführten Konstanten: jede trägt ihr n und ihren 10–90-%-Bereich, und eine Konstante mit n = 1 hat gar keine Streuung. Keine Diffusion im Biofilm, keine Ablösung, keine Aufteilung nach coulombscher Effizienz. Die Szenariowerte sind Ihre, keine Belege.

05 · Leistung

Leistung

Berichtete elektrochemische Leistung, die Rolle im Reaktor und was der Organismus produziert.

Rolle im Reaktor

Kammer: CathodeKathode: primary product producer

Produkte (2)

ProduktMax. Titerg/LMax. RateCoulomb-Effizienz
acetate4 (1–11)0,3 (0,1–0,7) g/L/d
80 (65–90) %
0100 %
2-oxobutyrate0,1——

Substrat → Produkt (2)

  • CO2 + electrons (cathode)ergibt
    • Acetate
    • 2-oxobutyrate

    biocathode at -400 mV vs SHE · Ausbeute 86 % Coulombic efficiency · First organism demonstrated to perform microbial electrosynthesis (Nevin et al. 2010).

  • H2 + CO2ergibt
    • Acetate

    anaerobic, autotrophic

06 · Ökologie & Biofilm

Ökologie & Biofilm

Wie der Organismus auf einer Elektrode lebt, mit welchen Partnern er kooperiert und wo er in der Natur vorkommt.

Biofilm

  • Bildet Biofilm: ja

Bevorzugte Elektrodenmaterialien

  • graphite stick
  • carbon cloth
  • modified carbon (CNT, polymer)

Ökosysteme

  • Freshwater
  • Engineered MES
  • Anaerobic digester

Isolierungsquellen

  • river mud, cattle waste

07 · Anwendungen, Stammentwicklung & Sicherheit

Anwendungen, Stammentwicklung & Sicherheit

Wo der Organismus bereits eingesetzt wurde, wie gut er sich gentechnisch verändern lässt und welche Handhabung er erfordert.

Anwendungen (2)

  • Microbial electrosynthesis acetate · Bench scale
    TRL 4/9
  • Carbon capture
    TRL 3/9

Stammentwicklung

Engineered strains publishedIndustrielle Relevanz 5/5

Reaktorkompatibilität

  • MES cathode
  • MES three chamber

Betrieb

Stabiler Betrieb500 (100–1.500) h
02.000 h
Load change sensitivity
Medium
Recommended inoculation
Pre-grown on H2/CO2 then transferred to cathode under poised potential (-0.4 V vs SHE).

Kommerzielle Nutzung

NameCountryApplication
ElectrochaeaDK/DEbiomethanation (uses related methanogens)

Multiple MES electrosynthesis patents reference Sporomusa as a biocatalyst.

Biologische Sicherheit

BSL-1
  • Pathogen: nein

Modellierungsressourcen

Verknüpftes GEM: iSov-default

08 · Quellen & Datenqualität

Quellen & Datenqualität

Jeder Wert oben lässt sich auf eine Quelle zurückführen. So vollständig und so belastbar ist der Datensatz.

Qualität des Datensatzes

ComprehensiveKonfidenz: HighKuratiert: manual

Literaturstand 2026-04-26 · Schema v1.2.0 · aktualisiert 2026-04-28 · importiert 2026-04-28

Referenzen (2)

  1. Nevin KP, et al. (2010). Microbial electrosynthesis: feeding microbes electricity to convert CO2 and water to multicarbon extracellular organic compounds. mBio 1:e00103-10.
  2. Nevin KP, et al. (2011). Electrosynthesis of organic compounds from CO2 by a diversity of acetogenic microorganisms. Appl Environ Microbiol 77:2882-2886.doi:10.1128/AEM.02642-10

Versionsverlauf

  1. 2026-04-27 · v1.2.0 · messai_curation
    • Added genome_metadata, type strain flag, isolation provenance.
    • Added energy_conservation_mechanism: rnf_complex.
    • Added operational_characteristics.
    • Flagged direct_transfer.completeness: partial (cathode uptake cytochromes uncharacterized).