Научници откривају да су стотине цревних бактерија електричне
Ново истраживање открива изненађујућу чињеницу о бројним врстама цревних бактерија: оне могу да генеришу електричну енергију.
Електрогене бактерије су оне које су способне да произведу одређену количину електричне енергије.
Из тог разлога, текуће истраживање истражује начине за употребу ових микроорганизама за развој алтернативних, одрживијих уређаја сличних батеријама.
До сада су пронађене електрогене бактерије у прилично специфичним природним срединама, попут седимената различитих водених површина.
Ова окружења су обично анаеробна, што значи да не садрже слободан кисеоник. По први пут су истраживачи са Универзитета Калифорнија у Берклију открили да је стотина различитих бактерија у људском цреву такође електрогених.
Ту спадају многе врсте бактерија, од патогених које су способне да изазову болест, до пробиотичких бактерија које промовишу здравље црева. Ипак, ове цревне бактерије производе електричну енергију користећи другачији механизам од оног који користе познате електрогене бактерије из других средина.
Истраживачи - предвођени проф. Даном Портноием - износе своје важно откриће у студијском раду који се појављује у часопису Природа.
Изненађујуће откриће
Професор Портнои и тим објашњавају да неке од врста бактерија које стварају електричну енергију су сада идентификоване Листериа моноцитогенес (чести кривац у случајевима дијареје), Цлостридиум перфрингенс (што узрокује гангрену), и Ентероцоццус фаецалис (патоген који се понекад стиче током боравка у болници).
Међутим, бројне друге бактерије у цревима које производе електричну енергију су бенигне. Истраживачи примећују да су неки од њих пробиотици, док други, попут Лактобацили сојеви, играју улогу у ферментацији.
„Чињеница да је толико много грешака које су у интеракцији са људима, било као патогени, било у пробиотицима или у нашој микробиоти или укључене у ферментацију људских производа, електрогених - што је раније пропуштено.“
Проф. Дан Портнои
То би, додао је, „могло много тога да нам каже о томе како нас ове бактерије заразе или да нам помогне да имамо здраво црево“.
Такође, научници очекују да њихово неочекивано откриће може бити корисно и у будућим пројектима који имају за циљ стварање микробних горивних ћелија, иновативну стратегију за производњу обновљиве енергије.
Истраживачи објашњавају да бактерије производе електричну енергију као део свог метаболизма, у процесу који упоређују са дисањем.
Међутим, док организми попут биљака и животиња, који живе у окружењима богатим кисеоником, користе кисеоник да би им помогли у метаболизму, бактерије које бораве у анаеробном окружењу морају да користе друге хемијске елементе.
Дакле, бактерије које се налазе на дну језера обично користе минерал, попут гвожђа или мангана, током свог сложеног метаболичког процеса, стварајући тако електричну енергију.
Гут бактерије: електрогени, јер је то „лако?“
Међутим, чини се да електрогене бактерије пронађене у цревима имају једноставнији процес стварања електричне енергије и користе органско једињење познато као флавин, који је дериват витамина Б-2.
„Чини се да ћелијска структура ових бактерија и богата витаминима еколошка ниша коју заузимају чине знатно лакши и исплативији пренос електрона из ћелије“, објашњава аутор прве студије Сам Лигхт.
„Према томе,“ каже он, „мислимо да конвенционално проучаване бактерије које респирају минералима користе ванћелијски пренос електрона јер је то пресудно за преживљавање, док их ове новоидентификоване бактерије користе јер је„ лако “.“
У сарадњи са стручњацима из Националне лабораторије Лавренце Беркелеи са Универзитета у Калифорнији, Лигхт и колеге спровели су даља испитивања како би утврдили колико електричне енергије ове цревне бактерије могу да произведу.
Открили су да цревне бактерије генеришу готово исто толико електричне енергије као и друге електрогене бактерије: до 100.000 електрона у секунди по ћелији.
Посебно су били изненађени када су то открили Лацтобациллус - бактеријска нит која игра улогу у ферментацији и користи се за производњу сира, јогурта и киселог купуса - има електрогена својства.
Сада се Лигхт и колеге питају да ли су ова својства уопште релевантна за тај укус Лацтобациллус ствара у прехрамбеним производима добијеним ферментацијом.
„Ово је читав велики део физиологије бактерија за које људи нису знали да постоје", закључује Лигхт, „и којима би се могло потенцијално манипулисати."
