• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.09.2023
Михаил Орлов
1
2 795

Трансгенная кишечная палочка превратила сточные воды в электричество

4.2

Кишечная палочка, или Escherichia coli, — это бактерия, которая часто встречается в кишечнике человека и животных, она изучена вдоль и поперек. Недавно ученые смогли изменить этот «простой в обращении» микроб так, чтобы он создавал электричество, при этом питаясь органикой из отходов производства.

Эксперименты с E. coli
Эксперименты с E. coli, которая вырабатывает электричество / © Jamani Caillet (EPFL) / Автор: Сергей Данилов

Бактерии довольно однообразны внешне — чаще всего это просто шарики или палочки, что неудивительно при их размерах в считаные микроны. Зато метаболизм бактерий чрезвычайно разнообразен, в отличие от очень похожих друг на друга в этом отношении животных или растений.

Некоторые микробы даже способны вырабатывать электричество. Такова, к примеру, шеванелла Shewanella oneidensis, обитающая на дне океана в бескислородных условиях, а иногда и в почве. Шеванелла умеет восстанавливать металлы, сбрасывая на них электроны — побочный продукт своего обмена веществ. Восстановление представляет собой процесс, противоположный окислению, поэтому такие бактерии можно использовать для защиты металлов от коррозии.

Бактерии S. oneidensis способны перемещаться, находить несущие заряд частички металла и, осев на них, вырабатывать энергию за счет химических реакций. Затем микробы могут вновь начать активно двигаться, пока им не придется опять осесть на металл для «подзарядки».

Эти микробы — перспективный инструмент для биотехнологии и техники, вот только иметь дело с такими экзотическими и капризными бактериями сложно. Поэтому авторы новой статьи для журнала Joule решили подыскать им альтернативу, а именно — сделать «электростанцию» из доступной и хорошо изученной кишечной палочки E. coli.

Кишечная палочка может многое, но с выработкой электричества (то есть сбрасыванием электронов наружу), в отличие от упомянутых «электробактерий», справляется плохо. Причина связана с устройством ее электронотранспортной цепи — набора молекул, которые перебрасывают электрон между собой, что необходимо для использования его энергии при обмене веществ.

Ученые решили это изменить: они перенесли в кишечную палочку систему транспорта электронов из той самой шеванеллы. Ее компоненты разместили на обоих мембранах E. coli и в пространстве между ними — в результате кишечная палочка начала генерировать электричество намного лучше. В целом эта конструкция из трансгенной бактерии оказалась втрое эффективнее, чем другие технологии получения «микробного электричества».

E. coli хороша тем, что непривередлива к среде, на которой растет: ей подойдут любые богатые органикой отходы вроде сточных вод. Авторы исследования доказали это на практике, вырастив свою «электрическую кишечную палочку» на ряде питательных сред, в том числе на отходах местной пивоварни в Лозанне (Швейцария).

Выходит, ученые нашли остроумный способ решить две проблемы одним махом: и от отходов производства избавиться (для чего электричество обычно приходится потратить), и получить электроэнергию экологичным путем.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 16:02
Александр Березин

Ровно 55 лет назад США высадили людей на Луне. Почему они, а не мы? Это объясняли и неспособностью создать достаточно мощные двигатели для советской лунной ракеты, и ошибками в проектировании ракеты, и нехваткой финансирования. Все эти версии объединяет одно: они резко противоречат документам. Из них складывается совершенно иная картина проигрыша. Так что же на самом деле погубило советскую лунную программу? И отчего последствия этого удара до сих пор так больно бьют по «Роскосмосу»?

19 июля
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

47 минут назад
Редакция Naked Science

Новый анализ настроений жителей Великобритании старше 40 лет, показал, что горожане имеют более низкий уровень благополучия, удовлетворенности социальным и материальным положением по сравнению с жителями сельской местности. Но есть нюанс.

17 июля
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Позавчера, 16:02
Александр Березин

Ровно 55 лет назад США высадили людей на Луне. Почему они, а не мы? Это объясняли и неспособностью создать достаточно мощные двигатели для советской лунной ракеты, и ошибками в проектировании ракеты, и нехваткой финансирования. Все эти версии объединяет одно: они резко противоречат документам. Из них складывается совершенно иная картина проигрыша. Так что же на самом деле погубило советскую лунную программу? И отчего последствия этого удара до сих пор так больно бьют по «Роскосмосу»?

Вчера, 15:14
Редакция Naked Science

Ожирение за последние 50 лет стало встречаться втрое чаще и заняло устрашающую пятую позицию в причинах смерти. Не отстает от него и диабет второго типа. Исследователи из Мичиганского университета предложили новый метод пятикратного увеличения эффективности в снижении аппетита и потере веса.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Jonathan Black
15.11.2023
-
0
+
Офигеть🤌
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно