Κυριακή, 21 Απριλίου, 2024
ΑρχικήΙατρικά θέματαGadgetsΤα βακτήρια του εντέρου παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα

Τα βακτήρια του εντέρου παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα


Τα βακτήρια του εντέρου παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό θα βοηθήσει τους επιστήμονες να αναπτύξουν μπαταρίες από μικρόβια.

Ενώ βακτήρια που παράγουν ηλεκτρισμό βρίσκονται σε εξωτερικά περιβάλλοντα, όπως ορυχεία και στον πυθμένα λιμνών, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι βρίσκονται και στο ανθρώπινο έντερο.

Τα βακτήρια Listeria μεταφέρουν ηλεκτρόνια μέσω του κυτταρικού τους τοιχώματος στο περιβάλλον ως μικροσκοπικά ρεύματα, υποβοηθούμενα από τα πανταχού παρόντα μόρια φλαβίνης.

Ένα κοινό βακτήριο που προκαλεί διάρροια, η Listeria monocytogenes, παράγει ηλεκτρισμό χρησιμοποιώντας μια εντελώς διαφορετική τεχνική από τα γνωστά ηλεκτρογονικά βακτήρια και εκατοντάδες άλλα βακτηριακά είδη χρησιμοποιούν και αυτά την ίδια διαδικασία. Πολλά από αυτά αποτελούν μέρος του μικροβιώματος του ανθρώπινου εντέρου και πολλά, όπως το μικρόβιο που προκαλεί τη λιστερίωση είναι παθογόνα. Τα βακτήρια που προκαλούν γάγγραινα (Clostridium perfringens) και νοσοκομειακές λοιμώξεις (Enterococcus faecalis) και ορισμένα βακτήρια στρεπτόκοκκου που προκαλούν ασθένειες παράγουν, επίσης, ηλεκτρισμό. Άλλα ηλεκτρογονικά βακτήρια, όπως οι Lactobacilli, που είναι σημαντικά στη ζύμωση του γιαουρτιού και πολλά είναι προβιοτικά παράγουν ηλεκτρισμό, επίσης.

Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να εξηγήσει πώς αυτά τα βακτήρια μολύνουν ή βοηθούν στην καλή υγεία του εντέρου.

Πολλοί είναι αυτοί που προσπαθούν να δημιουργήσουν μπαταρίες από μικρόβια. Τέτοιες «πράσινες» βιοενεργειακές τεχνολογίες θα μπορούσαν, για παράδειγμα, να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από βακτήρια σε μονάδες επεξεργασίας απορριμμάτων.

Περιοδικό Nature.

Τα βακτήρια παράγουν ηλεκτρισμό για τον ίδιο λόγο που αναπνέουμε οξυγόνο: για να αφαιρέσουν τα ηλεκτρόνια που παράγονται κατά τον μεταβολισμό και να υποστηρίξουν την παραγωγή ενέργειας. Ενώ τα ζώα και τα φυτά μεταφέρουν με τα ηλεκτρόνιά τους με το οξυγόνο μέσα στα μιτοχόνδρια κάθε κυττάρου, τα βακτήρια σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο – συμπεριλαμβανομένου του εντέρου, αλλά και των δεξαμενών ζύμωσης αλκοόλ και τυριών και όξινων ορυχείων πρέπει να βρουν άλλον δέκτη ηλεκτρονίων. Σε γεωλογικά περιβάλλοντα, αυτό είναι συχνά ένα μέταλλο – όπως σίδηρος ή μαγγάνιο, για παράδειγμα – έξω από το κύτταρο. Κατά κάποιο τρόπο, αυτά τα βακτήρια «αναπνέουν» σίδηρο ή μαγγάνιο.

Μια μικροβιακή μπαταρία κατασκευασμένη με ηλεκτρογονικά βακτήρια λειτουργεί, ως εξής: Τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται σε βάζα γεμάτα βακτήρια, παράγοντας έως και μισό millivolt ηλεκτρική ενέργεια.

Η μεταφορά ηλεκτρονίων έξω από το κύτταρο σε ένα μέταλλο απαιτεί έναν καταρράκτη ειδικών χημικών αντιδράσεων, τη λεγόμενη εξωκυτταρική αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, η οποία μεταφέρει τα ηλεκτρόνια ως ένα μικροσκοπικό ηλεκτρικό ρεύμα. Το πρόσφατα ανακαλυφθέν εξωκυτταρικό σύστημα μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι στην πραγματικότητα απλούστερο από την ήδη γνωστή αλυσίδα μεταφοράς και φαίνεται να χρησιμοποιείται από βακτήρια μόνο όταν είναι απαραίτητο, όπως όταν τα επίπεδα οξυγόνου είναι χαμηλά. Μέχρι στιγμής, αυτή η απλούστερη αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων έχει βρεθεί σε βακτήρια με ένα μόνο κυτταρικό τοίχωμα – μικρόβια που ταξινομούνται ως θετικά κατά Gram βακτήρια – που ζουν σε περιβάλλον με πολλή φλαβίνη, τα οποία είναι παράγωγα της βιταμίνης Β2. Φαίνεται ότι η κυτταρική δομή αυτών των βακτηρίων και η πλούσια σε βιταμίνες θέση που καταλαμβάνουν καθιστά σημαντικά ευκολότερη και πιο οικονομική τη μεταφορά ηλεκτρονίων έξω από το κύτταρο. Έτσι τα βακτήρια που αναπνέουν μέταλλα χρησιμοποιούν εξωκυτταρική μεταφορά ηλεκτρονίων, επειδή είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση.

Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ ζώντων μικροβίων και ανόργανων υλικών για πιθανές εφαρμογές στη δέσμευση άνθρακα και στην παραγωγή βιοηλεκτρικής ενέργειας, επίσης μελετάται.

Τα καλύτερα συμπληρώματα διατροφής για το έντερο

Πατήστε, εδώ, για να παραγγείλετε τα καλύτερα συμπληρώματα διατροφής για το έντερο

Διαβάστε, επίσης,

Διατηρήστε υγιές βάρος με το μικροβίωμα του εντέρου σας

Απώλεια βάρους με το μικροβίωμα του εντέρου

Θεραπεία ασθενειών ανάλογα με το μικροβίωμα του εντέρου

Προβιοτικά και καρκίνος

Αυξήστε τα φιλικά βακτήρια του εντέρου με το περπάτημα

Το έντερο υπεύθυνο για όλες τις ασθένειες

Να τρώτε γιαούρτι κάνει καλό

Όλες οι ασθένειες ξεκινούν από το έντερο

Υπάρχουν ωφέλιμοι μικροοργανισμοί;

Print Friendly, PDF & Email
ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ

ΔΗΜΟΦΙΛΗ