Новая технология, созданная учеными из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария), предлагает новый способ обращения с органическими отходами, открывая новые возможности для производства разнообразной микробной электроэнергии.
С помощью процесса внеклеточного переноса электронов (EET) исследователи повысили способность бактерий E. сoli вырабатывать электричество.
«Мы преобразовали бактерию E. coli, наиболее широко изученный микроб, для выработки электричества. Хотя существуют экзотические микробы, которые естественным образом производят электричество, они могут делать это только в присутствии определенных химических веществ. Кишечная палочка может расти в широком диапазоне источников, что позволило нам производить электричество в широком диапазоне сред, в том числе в сточных водах». (Ардемис Богосян, профессор из EPFL)
Ученые разработали кишечную палочку с повышенным EET. Полученные биоинженерные бактерии E. сoli, способны вырабатывать электричество, метаболизируя различные органические материалы.
Особенностью исследования является создание комплексного пути EET внутри E. coli. Для этого исследователи сконструировали эффективный путь, охватывающий внутреннюю и внешнюю мембраны клетки. Ученые использовали элементы из бактерии Shewanella oneidensis MR-1 (способна вырабатывать электричество). По сравнению с традиционными методами новый способ в три раза увеличил выработки электрического тока.
«Вместо того, чтобы вкладывать энергию в систему для переработки органических отходов, мы производим электричество и одновременно перерабатываем органические отходы, убивая двух зайцев одним выстрелом. Мы даже протестировали нашу технологию непосредственно на сточных водах, которые мы собрали на местной пивоварне Les Brasseurs в Лозанне. Экзотические электрические микробы даже не смогли бы выжить, тогда как наши биоинженерные электрические бактерии смогли процветать в геометрической прогрессии, питаясь этими отходами» (Ардемис Богосян)
В будущем исследование, по мнению экспертов, выйдет за пределы обычной переработки отходов. Инновационная кишечная палочка способна вырабатывать электроэнергию из разных источников, поэтому найдет применение в микробных топливных элементах, электросинтезе и биосенсорике, а генетическая адаптивность бактерии позволит ей адаптироваться к определенным условиям окружающей среды и исходному материалу.
Все указанные характеристики делают бактерию эффективным инструментом для развития технологий.
