Ученые совершили впечатляющий микробиологический прорыв при помощи особенного типа бактерий. Уже давно было известно, что бактерия, Shewanella, обитающая в воде и в земле, вырабатывает электричество, когда она переваривает органический материал. Это заставило ученых обратить внимание на бактерию, как на потенциальный природный генератор. Но главным препятствием в использовании этой идее было то, что ученые не могли установить, как именно бактерия выполняла функцию генерирования электричества и можно ли управлять этим процессом.
Исследователи из Университета Миннесоты установили, что витамин рибофлавин (больше известный под названием B-2) обеспечивает бактерию ее способностями по выработке энергии. Исследование проводилось под началом Дэниела Бонда (Daniel Bond) и Джефри Гралника (Jeffrey Gralnick) из Биотехнологического Института и Отделения Микробиологии Университета Миннесоты.
Профессор Бонд объяснил важность своего открытия, заявлением: "Это захватывающе потому, что решает множество фундаментальных биологических загадок. Ученые на протяжении многих лет знали, что Shewanella вырабатывает электричество. Теперь они знают, как она это делает".
Их исследование будет опубликовано в издании "Дела Национальной Академии Наук". Считается, что оно откроет новое направление в сфере альтернативных источников энергии. Путем увеличения поглощения рибофлавина посредством витаминов, выработка энергии бактерией существенно увеличивается. Эти бактерии могут трансформировать органические отходы, такие как молочная кислота, в электричество, и при этом выполнять две важные задачи – переработку отходов и выработку энергии.
Ученые заметили воздействие рибофлавина, когда бактерия начала вырабатывать больше энергии на электродах. С увеличением количества рибофлавина выработка электроэнергии увеличивалась до максимального уровня, который составлял 370% от изначального уровня.
Потенциальными применениями технологии может быть создание микробных топливных элементов и природного источника топлива для зондов морского дна. Профессор Бонд считает, что эта бактерия поможет окупать работу очистных станций сточных вод.
Ученые предостерегают, что для того, чтобы технология была эффективной для использования в бизнесе и дома или для транспорта, существенные препятствия должны быть преодолены. Сейчас технология обеспечивает хороший потенциал для индустрии переработки сточных вод, говорят они.
Для тех, кому интересно, почему бактерия вырабатывает электрический ток, есть ответ. Бактерии необходимо переваривать определенные земные металлы, такие как железо. Для того чтобы правильно абсорбировать их, она направляет электроны в металлы для изменения их свойств и делая их при этом пригодными для переваривания.
Профессор Гралник говорит: "Эта бактерия изменяла химический состав окружающей среды миллиарды лет. Ее способность делать железо растворимым является ключевым для циркуляции металла в окружающей среде и необходимо для большинства живого на земле".
Такая бактерия также может быть приспособлена для использования в корпусе корабля для предотвращения коррозии путем выделения железа. Военно-морские силы заинтересованы в этом применении настолько, что готовы обеспечить финансирование для технологии в будущем.
Очень полезная бактерия Shewanella также оказалась полезной в создании углеродных нанотрубок при определенных условиях.
