Tyrimas rodo, kad bakterijos ir superbugs gali gaminti elektros energiją

$config[ads_kvadrat] not found

Why Infections Are Getting More Dangerous | Virus VS Bacteria | Spark

Why Infections Are Getting More Dangerous | Virus VS Bacteria | Spark
Anonim

Mokslininkai nustatė, kad šimtai bakterijų rūšių sugeba gaminti elektros energiją ir galėtų būti labai naudingi kuriant „gyvas baterijas“.

Mokslininkai žinojo, kad egzotinėje aplinkoje randamos bakterijos, pvz., Vandenyno dugnas, yra elektrogeninės, tai nauja studija, paskelbta žurnale Gamta Pirmą kartą mokslininkai atskleidė bakterijų sąveiką su žmonėmis taip pat elektrogeninis.

Šios bakterijos svyruoja nuo rūšies, kuri sukelia viduriavimą, iki tų, kurie fermentuoja jogurtą. Daugelis užpildo žmogaus žarnyną ir supranta, kaip šios bakterijos sukuria elektros energijos gamybos pajėgumus, gali atskleisti, kaip jie užkrėsti žmones - arba kodėl jie mus sveikina.

Studijuoja bendraautoris ir Kalifornijos universitetas, Berkeley doktorantė Sam Light Inversinis kad per pastaruosius 30 metų mokslininkai vis labiau suprato, kad bakterijos, kurios gyvena aplinkoje, kurioje gausu mineralinių oksidų, pavyzdžiui, geležies oksidas ir mangano oksidas, gali išgyventi dėl vadinamojo proceso. ekstraląstelinė elektronų perkėlimas. Tai reiškia, kad jie gamina elektros energiją kaip savo medžiagų apykaitos dalį.

Priežastis, dėl kurios kai kurios bakterijos gamina elektros energiją, yra panašios į tai, kodėl kvėpuojame deguonį: remti energijos gamybą. Žmogaus kūne elektronai perkeliami į deguonies molekules mitochondrijose kiekviename ląstelėje. Tačiau bakterijos, gyvenančios mūsų žarnyne, neturi prieigos prie deguonies, todėl jie sukūrė galimybę naudoti alternatyvas. Naudojant ekstraląstelinį elektronų perdavimą, šie mikrobai gali „įkvėpti“ judindami didelės energijos elektronus už ląstelės ribų - elektros pavidalu.

„Mes nustatėme, kad maisto patogenas Listeria monocytogenes turi šį elektros energijos gamybos pajėgumą “, - aiškina šviesa. „Mes galėjome nustatyti genus, kurie buvo atsakingi už šį elektrinį aktyvumą, ir paaiškėja, kad daugelis kitų bakterijų turi ir šiuos genus - tai reiškia, kad jie taip pat gali gaminti elektros energiją. Bakterijos su šiais genais apima kitus patogenus, kurie sukelia ligas, probiotikus ir normalius mikrobų bendruomenės narius mūsų žarnyne, taip pat bakterijas, naudojamas maisto fermentacijai. “

Komanda nustatė, kad bakterijos, auginamos kolboje su elektrodais, sukūrė elektros srovę, išmatuotą 500 mikrobų. Tai reiškia, kad elektros energija, kurią jie gali gaminti už kūno ribų, yra 100 000 elektronų per sekundę vienoje ląstelėje.

„Nenorėčiau sakyti, kad jie gamina elektros energiją mūsų kūnuose“, - aiškina šviesa. „Jie tiesiog atlieka kvėpavimą už savo ląstelių. Kitaip tariant, jie turi procesą, kuris, už mūsų kūno ribų, gali būti pasirinktas kurti elektros energiją. “

Ir tai yra labai įdomi mokslininkams. Birželio mėn. NASA į Tarptautinę kosminę stotį nusiuntė elektros energiją gaminančias bakterijas, kad sužinotų, ar mikrobai erdvėje dar veikia taip pat. Jei taip, jų elektros energija gali būti panaudota misijos projektams. JAV ginkluotosios pajėgos taip pat finansiškai remia elektrogeninių bakterijų tyrimus, tikėdamiesi, kad bakterijos gali būti naudojamos nuotekoms valyti. 2017 m. Kalifornijos universiteto, Santa Barbaros, mokslininkai taip pat siekė sukurti „gyvą bateriją“ su chemiškai modifikuotu mikrobiniu kuro elementu.

Kadangi bakterijos, kurių sudėtyje nėra deguonies, išgyvena elektronus iš savo ląstelių sienų kaip išgyvenimo priemonę, jei manipuliuojama teise, jie taip pat galėtų prisidėti prie mūsų išlikimo intensyvioje aplinkoje.

$config[ads_kvadrat] not found