瑞典隆德大学的一项新研究表明,肠道细菌可以产生胞外电流。该研究结果有助于推进药物的研究开发及生物能源的生产。
细菌在细胞外产生的电流,称为细胞外电子传递。该现象已经在金属盐代谢细菌中得到证明。此次,研究人员发现粪肠球菌(寄居人类和动物胃肠道)也能产生细胞外电子传递。研究人员检测电子从细菌转移到电极的过程,发现放置在电极上的粪肠球菌可以产生由细胞代谢(分解胞内糖分)产生的电流。电子传输到电极是在细胞膜内被称为醌分子的帮助下进行的。
两种或更多种类的微生物混合,其代谢方式倾向于维持一种或两种微生物的生长,微生物之间的这种形式的合作,可能与微生物间的电子传递有关。例如,当两种不同类型的细菌一起出现时,某些化合物才能有效地分解,而两种细菌单独出现则不行。研究者表示,乳酸菌和许多其他细菌的交流合作可能是通过这种电化学作用。
该研究具有医学意义,例如一些微生物混合,会引起抗生素无法治疗的感染。细菌和电极之间的电子传递的分子机制对于设计和改进微生物电化学系统是有利的。除了药物开发外,这些系统还可以应用于生物能源、燃料电池、废水处理和生物传感器等。