Ученые обнаружили способность генерировать электричество у множества бактерий
Ученые из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что листерия моноцитогенная, возбудитель листериоза, генерирует электричество используя технику, полностью отличающуюся от метода известных электрогеннных бактерий. Они также выяснили, что тот же процесс применяет множество других видов.
Многие микроорганизмы входят в состав кишечной флоры человека, многие – являются патогенами, сообщает phys.org. Так, электричество могут генерировать возбудители гангрены (энтеритная клосдития) и больничных инфекций (фекальный энтерококк), а также некоторые пробиотики, ферментативные виды и болезнетворные стрептококки.
«Оказалось, что мы не знали о способности вырабатывать ток множества полезных и вредных видов, — отметил профессор Дэн Портной. – Это может помочь понять, как бактерии заражают нас или помогают сохранять здоровый кишечник».
Открытие станет полезным и для разработчиков живых микробных батарей. Такие устройства, например, смогут генерировать электричество от бактерий на очистных станциях.
Выводы проекта представлены в Nature.
Бактерии вырабатывают ток для избавления от появившихся в ходе метаболизма электронов и поддержки производства энергии. Вместо кислорода, учитывая его частое отсутствие, они помещают частицы в «выдыхаемые» минералы: железо или марганец. Процесс требует каскада специальных химических реакций, внеклеточной цепи передачи электронов, который некоторые ученые используют в аккумуляторах.
Альтернативный процесс, найденный калифорнийскими специалистами, проще вышеназванного и, похоже, используется микробами только по необходимости. Например, при снижении уровня кислорода. Пока методика обнаружена у бактерий с одной клеточной стенкой (грам-положительных), живущих в богатой флавином, производной витамина В2, среде.
«Похоже, что строение и условия упростили и повысили эффективность вывода электронов, — отметил первый автор работы, Сэм Лайт. – В то время, как традиционно изучаемые бактерии с «минеральным» дыханием используют процесс для выживания, эти виды применяют его из-за легкости».
В опытах микробы выдавали ток силой до 500 мкА. Количество выходящих из клетки электронов, около 100 000 в секунду, соответствовало показателям известных электрогенных бактерий.
