باکتریهایی که جریان الکتریکی تولید میکنند.
مجله علمی ایلیاد - در حال حاضر، داشمندان میدانند که باکتریها میتوانند در خارج از سلول خود، جریان الکتریکی تولید کنند؛ پدیدهای که «انتقال بینسلولیِ الکترون» نامیده میشود. این پدیده در برخی از باکتریهایی که مختصِ متابولیسم نمکهای فلزی هستند، بهطور دقیق نشان داده شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
گروهی از پژوهشگران دانشگاه لوند و دانشگاه ملی ایرلند گالوویل، انتقال الکترون بینسلولیِ الکترون را در نوع کاملاً متفاوتی از باکتریهای گرم مثبت لاکتیک اسید و انتروکوکوس فکالیس بررسی کردهاند. استاد دانشگاه لوند، «لارس هدرستت»، نویسندهی ارشد این مطالعه، گفت: «باکتریهای لاکتیکاسید و بسیاری از باکتریهای دیگر، احتمالاً قابلیت انجام الکتروشیمیایی را دارند.» پروفسور هدرستت و همکارانش انتقال الکترونها به الکترود در انتروکوکوس فکالیس را بررسی کردند. آنها گفتند: «نتایج ما نشان میدهد که انتروکوکوسهایی که روی الکترود قرار دارند، میتوانند جریان الکتریکی تولیدشده توسط متابولیسم سلول را افزایش دهند. الکترونها زمانی آزاد میشوند که باکتریها قند داخل سلولِ خود را بشکنند. انتقال واقعی الکترونها به الکترود، با کمک چیزی که «مولکولهای کینون» نام دارد، در داخل غشای سلولی صورت میگیرد.»
نتایج، همچنین نشان میدهد که باکتریها در محیط طبیعیِ خود، یعنی همراه با سایر باکتریها و قارچها، دارای خواصی هستند که در غیر این صورت، فاقد این خواص هستند. چیزی که اتفاق میافتد این است که دو یا بیش از دو نوع میکروارگانیسم، ظرفیت متابولیکی خود را ترکیب میکنند تا از رشد یکی یا هر دوی این دو ارگانیسم سود ببرند. این نوع همکاری بین میکروارگانیسمها که «سینتروفی» نام دارد، با انتقال الکترون بین طرفین ارتباط دارد.
پروفسور هدرستت، گفت: «سنتروفی، قابلیت متابولیکیای را فراهم میکند که سلولها به خودیِ خود فاقد آن هستند. بهعنوان مثال، یک ترکیب شیمیایی معین تنها زمانی میتواند به طور موثر در طبیعت تجزیه شود که دو نوع متفاوت، اما نه جداگانه، از باکتری ایجاد شود.»
این پدیده از نظر پزشکی مهم است، زیرا انتروکوکوسها معمولاً هم در رودهی انسانها و هم در رودهی حیوانات یافت میشوند. برخی از گونهها، مانند انتروکوکوس فکالیس، عفونتهایی که گاهی اوقات درمان آنها به وسیلهی آنتیبیوتیکها دشوار است را افزایش میدهند. علاوه بر این، متابولیسم این باکتریها با شروع انواع خاصی از سرطان رودهی بزرگ، ارتباط دارد.
این دانشمندان گفتند: «این تحقیق در زمینههای دیگر نیز مورد توجه قرار گرفته است. دانش دقیق درمورد انتقال الکترون بین باکتریها و الکترودها به منظور طراحی و بهبود سیستمهای الکتروشیمیاییِ میکروبی، حائز اهمیت است. این سیستمها علاوه بر توسعهی دارو، زمینههای کاربردِ زیادی دارند، مانند سلولهای سوخت در تولید انرژی زیستی، تصفیهی آب فاضلاب و بیوسنسورها.»
این تحقیق اخیراً به صورت آنلاین در مجلهی Biochemistry منتشر شده است.
نوشته: SciNews
ترجمه: زهرا جهانبانی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: زهرا جهانبانی - مجله علمی ایلیاد