电活性微生物是一类能够直接与胞外固态载体进行电子交换的微生物,其黏附于固体载体表面形成的生物膜称为电活性生物膜。地杆菌(Geobacter)是最典型的电活性微生物,Geobacter生物膜的胞外多聚物(EPS)直接或间接参与了生物膜与胞外载体的电子交换。然而,目前关于Geobacter生物膜的EPS特性及其对生物膜胞外电子传递的影响缺乏研究。本研究以Geobacter sulfurreducens和Geobacter soli为研究对象,证明超声法能高效提取Geobacter生物膜的EPS。以超声法为技术支撑,从EPS组分和电化学性质等方面探索了-0.4~0.5 V电极电势下Geobacter生物膜的EPS特性及其对生物膜电活性的影响。结果显示,随着电极电势升高,生物膜产电能力先升高后降低,且-0.1~0.2 V电势下的生物膜具有最高的电活性。对生物膜EPS研究发现,在-0.1~0.2 V电势下,EPS的总量及蛋白组分最多,且检测到了最高含量的核黄素和细胞色素C等电活性物质。相关性分析表明,在-0.4~0.5 V电极电势下,Geobacter生物膜电活性和EPS电子转移能力呈正相关,EPS电子转移能力与其蛋白含量呈正相关。可见,电极电势可以调控EPS的产量和组分特性来影响EPS的电子转移能力,进而影响生物膜的电活性。本论文研究结果有助于深入理解Geobacter电活性生物膜的胞外电子传递机制,可为环境修复和能源利用中提高电活性生物膜的性能提供理论依据。