Ang Pag-aaral ay nagpapahiwatig ng Probiotic Bacteria at Superbugs ay maaaring Gumawa ng Elektrisidad

Natuklasan ng mga siyentipiko na daan-daang uri ng bakterya ay may kakayahang gumawa ng elektrisidad at maaaring maging mahusay na magkakasama upang lumikha ng "buhay na mga baterya."

Habang alam ng mga mananaliksik na ang mga bakterya na natagpuan sa mga kakaibang kapaligiran tulad ng sahig ng karagatan ay electrogenic, isang bagong pag-aaral na inilathala sa journal Kalikasan ay nagmamarka sa mga unang pagkakataon na natuklasan ng mga siyentipiko ang bakterya na nakikipag-ugnayan sa mga tao din electrogenic.

Ang mga bakterya na ito ay mula sa uri na nagiging sanhi ng pagtatae sa mga nag-ferment yogurt. Maraming pinupuno ng tao, at nauunawaan kung paano ang mga bakterya na ito na bumuo ng kakayahan sa paggawa ng kuryente ay maaaring magbunyag kung paano sila makakahawa sa mga tao - o kung bakit sila ay malusog.

Pag-aaral ng co-akda at University of California, ang Berkeley postdoctoral na kapwa Sam Light ay nagsasabi Kabaligtaran na sa nakalipas na 30 taon, ang mga siyentipiko ay lalong nabatid na ang mga bakterya na nabubuhay sa mga kapaligiran na mayaman sa mga oxide ng mineral, tulad ng iron oxide at manganese oxide, ay maaaring mabuhay dahil sa isang proseso na tinatawag na extracellular elektron transfer. Nangangahulugan ito na gumawa sila ng kuryente bilang bahagi ng kanilang metabolismo, Sinabi ng Banayad.

Ang dahilan kung bakit ang ilang bakterya ay bumubuo ng koryente ay katulad ng kung bakit tayo huminga ng oxygen: upang suportahan ang produksyon ng enerhiya. Sa katawan ng tao, ang mga electron ay inililipat sa mga molecule ng oksiheno sa mitochondria sa loob ng bawat cell. Ngunit ang bakterya na naninirahan sa aming tupukin ay walang access sa oxygen, kaya lumaki ang kakayahan nilang gumamit ng mga alternatibo. Sa extracellular electron transfer, ang mga mikrobyo na ito ay maaaring "huminga" sa pamamagitan ng paglipat ng mataas na elektron ng enerhiya sa labas ng cell - sa anyo ng kuryente.

"Ginawa namin ang pagtuklas na ang foodborne pathogen Listeria monocytogenes ay may kakayahan sa paggawa ng kuryente, "ang Banal na nagpapaliwanag. "Natukoy namin ang mga gene na may pananagutan sa kuryenteng aktibidad na ito, at ito ay lumalabas na maraming iba pang mga bakterya ang nagtataglay ng mga gene na ito, ibig sabihin ay maaari rin silang gumawa ng kuryente. Ang bakterya na may mga genes ay kinabibilangan ng iba pang mga pathogens na nagdudulot ng mga sakit, probiotics, at mga normal na miyembro ng microbial community sa loob ng ating tupukin, pati na rin ang bakterya na ginagamit para sa pagbuburo ng pagkain."

Natuklasan ng koponan na, nang lumaki sa isang prasko na may mga electrodes, ang bakterya ay lumikha ng isang de-koryenteng kasalukuyang sinusukat sa 500 microamps. Nangangahulugan ito na ang koryente na maaari nilang gawin sa labas ng katawan ay 100,000 na mga electron bawat segundo bawat cell.

"Hindi ko sasabihin na ginagawa nila ang koryente sa loob ng aming mga katawan," ang Light illuminates. "Ginagawa lamang nila ang respirasyon sa labas ng kanilang mga cell. Sa madaling salita, mayroon silang isang proseso na, sa labas ng ating katawan, ay maaaring magkasama upang lumikha ng kuryente."

At iyon ay malaking interes sa mga siyentipiko. Noong Hunyo, ang NASA ay nagpadala ng bakterya na nagbibigay ng koryente sa International Space Station upang makita kung ang mga mikrobyo ay gumagana pa rin sa espasyo. Kung gagawin nila, ang kanilang koryente ay maaaring magamit sa mga proyekto ng misyon ng kapangyarihan. Sinusuportahan din ng mga armadong pwersa ng U.S. ang pinansiyal na pagsuporta sa mga pag-aaral ng electrogenic bacteria sa pag-asa na ang mga bakterya ay maaaring magamit sa kalaunan upang gamutin ang wastewater. Noong 2017, ginawa din ng mga siyentipiko mula sa University of California, Santa Barbara patungo sa paglikha ng isang "buhay na baterya" na may isang chemically modified microbial fuel cell.

Dahil ang oxygen-less bacteria ay pumasa sa mga electron sa labas ng kanilang mga cell wall bilang isang paraan ng kaligtasan ng buhay, kung manipulahin ang tama maaari silang mag-ambag sa aming kaligtasan ng buhay sa matinding kapaligiran pati na rin.