新研究揭示了許多類型腸道細菌的驚人事實：它們可以發電

致電細菌是那些能夠產生一定量電力的細菌。

出於這個原因，正在進行的研究正在研究如何使用這些微生物來開發替代的，更可持續的類似電池的設備。

到目前為止，已經在相當特定的自然環境中發現了致電細菌，例如各種水體的沉積物。

這些環境通常是厭氧的，這意味著它們不含遊離氧。現在，加州大學伯克利分校的研究人員第一次發現，人體腸道中有數百種不同的細菌也是致電的。

這些包括許多類型的細菌，從能夠引起疾病的致病細菌到促進腸道健康的益生菌。然而，這些腸道細菌使用與來自其他環境的已知產電細菌所使用的機制不同的機制產生電力。

由丹·波特諾伊教授領導的研究人員在自然雜誌上發表的一篇研究報告中報告了他們的重要發現。

一個驚人的發現

波特諾教授和他的團隊解釋，有些是他們現在已經確定的發電細菌股包括李斯特菌（在案件一個共同的罪魁禍首腹瀉），產氣莢膜梭菌（導致壞疽），和糞腸球菌（病原體有時收購在住院期間）。

然而，腸道中的許多其他發電細菌是良性的。研究人員觀察到，其中一些是益生菌，而其他一些，如乳酸桿菌菌株，在發酵過程中發揮作用。

「與人類相互作用的許多蟲子，無論是作為病原體，還是在益生菌或我們的微生物群中，還是參與人類產品的發酵，都是致電的 - 這一事實之前就已經錯過了。」

他補充說，這可以告訴我們很多關於這些細菌如何感染我們或幫助我們擁有健康的腸道。「

此外，科學家們預計，他們意想不到的發現也可能有助於未來旨在創造微生物燃料電池的項目，這是一種產生可再生能源的創新戰略。

研究人員解釋說，細菌在他們的新陳代謝過程中會產生電能，與呼吸相比。

然而，生活在富氧環境中的生物如植物和動物使用氧氣來幫助它們進行新陳代謝，而生活在厭氧環境中的細菌必須使用其他化學元素。

因此，居住在湖底的細菌通常在其複雜的代謝過程中使用礦物質，如鐵或錳，從而產生電能。

腸道細菌：電生成因為它很容易？

然而，在腸道中發現的致電細菌似乎具有更簡單的發電過程，並且它們使用稱為黃素的有機化合物，其是維生素 B-2衍生物。

「看起來這些細菌的細胞結構和它們佔據的富含維生素的生態位使得電子從細胞中轉移出來變得更加容易和更具成本效益，」首席研究作者Sam Light解釋道。

「因此，」他說，「我們認為傳統研究的礦物呼吸細菌正在使用細胞外電子轉移，因為它對生存至關重要，而這些新發現的細菌正在使用它，因為它」很容易「。

與加利福尼亞大學勞倫斯伯克利國家實驗室的專家合作，Light及其同事進行了進一步的測試，以了解這些腸道細菌能夠產生多少電力。

他們發現腸道細菌產生的電量幾乎與其他產生細菌一樣多：每個細胞每秒高達100,000個電子。

特別是，他們驚訝地發現乳酸桿菌 - 一種在發酵中發揮作用並用於製作乳酪，酸奶和酸菜的細菌鏈 - 具有產電性質。

現在，Light和同事們想知道這些特性是否與乳酸桿菌在通過發酵獲得的食品中產生的味道完全相關。

「這是人們沒有意識到的細菌生理學的重要組成部分，」萊克斯總結道，「這可能會被操縱。」

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