과학자들은 수백 개의 장내 박테리아가 전기적이라는 사실을 발견했습니다
새로운 연구는 수많은 유형의 장내 박테리아에 대한 놀라운 사실을 밝혀 냈습니다.
Electrogenic 박테리아는 일정량의 전기를 생산할 수있는 박테리아입니다.
이러한 이유로 진행중인 연구에서는 이러한 미생물을 사용하여보다 지속 가능한 배터리와 유사한 대체 장치를 개발하는 방법을 찾고 있습니다.
지금까지 전기 발생 박테리아는 다양한 수역의 퇴적물과 같은 매우 특정한 자연 환경에서 발견되었습니다.
이러한 환경은 일반적으로 혐기성이므로 유리 산소가 포함되어 있지 않습니다. 이제 처음으로 캘리포니아 대학 버클리의 연구자들은 인간의 장에있는 수백 개의 다른 박테리아가 또한 전기를 발생한다는 사실을 발견했습니다.
여기에는 질병을 유발할 수있는 병원성 박테리아부터 장 건강을 촉진하는 프로 바이오 틱 박테리아에 이르기까지 다양한 유형의 박테리아가 포함됩니다. 그러나 이러한 장내 박테리아는 다른 환경에서 알려진 전기 발생 박테리아가 사용하는 것과 다른 메커니즘을 사용하여 전기를 생산합니다.
Dan Portnoy 교수가 이끄는 연구원들은 저널에 실린 연구 논문에서 중요한 발견을보고합니다. 자연.
놀라운 발견
Portnoy 교수와 팀은 현재 확인 된 전기 생성 박테리아의 일부가 다음과 같다고 설명합니다. 리스테리아 모노 사이토 제네스 (설사의 경우 일반적인 범인), 클로 스트 리듐 퍼프 린 젠스 (괴저 유발) Enterococcus faecalis (입원 기간 동안 때때로 획득되는 병원체).
그러나 장에서 전기를 생산하는 수많은 다른 박테리아는 양성입니다. 이들 중 일부는 프로바이오틱스라고 연구자들은 관찰했습니다. 락토 바실리 균주, 발효에 역할을합니다.
"병원균이나 프로바이오틱스 또는 우리의 미생물 군에서 인간과 상호 작용하거나 인간 제품의 발효에 관여하는 많은 벌레가 이전에 놓쳤던 전기 발생적이라는 사실."
Dan Portnoy 교수
그는“이 박테리아가 우리를 감염시키는 방법에 대해 많은 것을 말해 주거나 건강한 장을 유지하는 데 도움을 줄 수 있습니다.”라고 덧붙입니다.
또한 과학자들은 그들의 예상치 못한 발견이 재생 가능 에너지를 생성하는 혁신적인 전략 인 미생물 연료 전지를 만드는 것을 목표로하는 향후 프로젝트에도 도움이 될 것으로 기대합니다.
연구원들은 박테리아가 호흡과 비교하는 과정에서 신진 대사의 일부로 전기를 생성한다고 설명합니다.
그러나 산소가 풍부한 환경에 사는 동식물과 같은 유기체는 신진 대사를 돕기 위해 산소를 사용하는 반면, 혐기성 환경에 거주하는 박테리아는 다른 화학 원소를 사용해야합니다.
따라서 호수 바닥에 서식하는 박테리아는 일반적으로 복잡한 대사 과정에서 철이나 망간과 같은 미네랄을 사용하여 전기를 생성합니다.
장내 박테리아 : '쉽기 때문에'전기 발생?
그러나 장에서 발견되는 전기 발생 박테리아는 전기를 생성하는 과정이 더 간단 해 보이며 비타민 B-2 유도체 인 플라 빈이라는 유기 화합물을 사용합니다.
“이 박테리아의 세포 구조와 이들이 차지하는 비타민이 풍부한 생태 학적 틈새는 전자를 세포 밖으로 옮기는 것을 훨씬 쉽고 비용 효율적으로 만드는 것 같습니다.”라고 첫 번째 연구 저자 인 Sam Light는 설명합니다.
“따라서 기존에 연구 된 미네랄 호흡 박테리아는 생존에 중요하기 때문에 세포 외 전자 전달을 사용하고있는 반면 새로 확인 된 박테리아는 '쉽기'때문에 사용하고 있다고 생각합니다.”라고 그는 말합니다.
캘리포니아 대학의 로렌스 버클리 국립 연구소의 전문가들과 협력하여 Light와 동료들은 장내 세균이 얼마나 많은 전기를 생산할 수 있는지 알아보기 위해 추가 테스트를 실시했습니다.
그들은 장내 박테리아가 다른 전기 박테리아와 거의 비슷한 양의 전기를 생성한다는 것을 발견했습니다. 세포 당 초당 최대 100,000 개의 전자를 생성합니다.
특히 그들은 유산균 — 발효에서 역할을하며 치즈, 요구르트 및 소금에 절인 양배추를 만드는 데 사용되는 박테리아 가닥 — 전기 발생 특성이 있습니다.
이제 Light와 동료들은 이러한 속성이 맛과 관련이 있는지 궁금합니다. 유산균 발효를 통해 얻은 식품에서 생성됩니다.
Light는 "이것은 사람들이 존재한다는 사실을 깨닫지 못했던 박테리아 생리학의 큰 부분이며 잠재적으로 조작 될 수 있습니다."라고 결론을 내립니다.
