Egy új kutatás szerint bennünk is élnek elektromosságot előállító baktériumok

Míg elektromosság előállítására képes baktériumokat több különböző,  egzotikus környezetben is találtak, mint például bányákban vagy tavak fenekén, most úgy tűnik, az emberi bélrendszerben is megtalálhatóak.

A kaliforniai Berkeley  Egyetem tudósai felfedezték, hogy az egyik gyakori, hasmenést okozó baktérium, a Listeria monocytogenes, egy, a már ismert elektrogén baktériumokhoz képest teljesen eltérő folyamat révén generál elektromosságot, és ez az újonnan felfedezett folyamat több száz másik baktériumfajnál is megtalálható.

Ezek közül a baktériumok közül többen az emberi emésztőrendszer szerves részét képezik, mások viszont, mint például a az akár vetélést  is okozó liszteriózisért felelős baktérium, kártevők, amelyek fertőzött ételekkel kerülhetnek a bélrendszerbe. Még a gangrénát okozó baktériumok, a Clostridium perfringens, a kórházi fertőzésekért felelős Enterococcus faecalis, és bizonyos streptococcus baktériumoknál is megfigyelhető ez az elektromos folyamat. Ám jótékony hatású, például a különböző tejtermékek erjesztéséért felelős Lactobacilli baktériumok, illetve a számos probiotikum is képes elektromosságot termelni.

A kutatók szerint meglepő, hogy egy ilyen széles kört lefedő jellemző eddig ismeretlen tudott maradni, és szerintük e tulajdonságnak nagyon fontos szerepe lehet abban, ahogy a jótékony baktériumok emésztésünket és egészségünk fenntartását támogatják, illetve arra is választ adhat, hogy a különböző kórokozók milyen módokon igyekeznek becsapni testünket.

A felfedezés azon kutatók számára is kedvező, akik jelenleg baktériumok felhasználásával igyekeznek ‘élő akkumulátorokat’ létrehozni. Ezt a “zöld” bioenergetikai technológiát többek között hulladékkezelő üzemekben tervezik alkalmazni.

A baktériumok ugyanazért hoznak létre elektromosságot, amiért mi oxigént lélegzünk be; hogy megszabaduljanak az anyagcsere során létrejövő elektronoktól és támogassák az energiatermelési folyamatokat. Míg az állatok és növények ezt úgy érik el, hogy a sejtjeik mitokondriumában lévő oxigénnek adnak át elektronokat, az oxigénmentes környezetben – például az emberi bélrendszerben – élő baktériumoknak más elektronbefogadót kell találniuk. Geológiai környezetben a baktériumok választása általában a sejten kívüli ásványokra, például a vasra és a mangánra esik. Vagyis bizonyos értelemben ezek a baktériumok vasat vagy mangánt “lélegeznek be”.

Ahhoz, hogy a sejtekben lévő elektrontöbbletet átjuttassák az ásványokhoz egy sor különleges kémiai reakcióra van szükség, melyek segítségével az elektronok egyetlen apró, elektromos hullámként jutnak el a céljukig. Néhány kutató azon igyekszik, hogy ezt a folyamatot megcsapolja és élő akkumulátort hozzon létre a baktériumok segítségével.

Az újonnan felfedezett elektronközvetítő rendszer a korábban ismerteknél lényegesen egyszerűbb, és úgy tűnik, hogy a baktériumok csak szükség esetén használják – talán alacsony oxigénszint esetén. Eddig ezt az új, egyszerűbb rendszert csak egy sejtfalú – Gram-pozitív – baktériumoknál találták meg, amik flavinban – B2 vitamin származékban – gazdag környezetben élnek.

“Úgy tűnik, hogy e baktériumok sejtfelépítése és az általuk betöltött, vitaminban gazdag ökológiai rés lényegesen egyszerűbbé és költséghatékonyabbá teszi a sejten kívüli elektronátadást,” fejtette ki Samuel Light, a felfedezésről készült tanulmány első szerzője. “Vagyis az eddig is tanulmányozott, ásványokba elektronokat leadó baktériumok a túlélésük érdekében fejlesztették ki ezt a képességet, míg a most felfedezett folyamatot használó baktériumok az egyszerűség kedvéért.”

A későbbi vizsgálatok során azt is sikerült megállapítani, hogy az újonnan felfedezett folyamatot használó baktériumok a korábban ismert elektrogén baktériumokhoz hasonló mértékű elektromosságot termelnek,  és az elképzelések szerint a különböző erjesztő baktériumok elektronleadása  hatással lehet a segítségükkel készített sajtok és más termékek ízére is.

A kutatók még több kérdésre keresik a választ, többek között arra, hogy hogyan és miért alakult ki a baktériumoknál egy ennyire egyedi rendszer. A választ valószínűleg a baktériumok felépítésében – egy sejtfal – és különleges  – flavinokban gazdag – környezetükben keresendő.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.