Điện đang được sản xuất ngay trong ruột của chúng ta

Các nhà khoa học từ đại học UC Berkeley ở miền Bắc California gần đây đã nghiên cứu hàng trăm loài vi khuẩn có khả năng “phát ra” các dòng điện nhỏ xíu, nhiều loài trong số đó sống một cách hòa bình trong hệ vi khuẩn đường ruột của người.

Vi khuẩn điện - vi khuẩn có thể tạo ra điện - thường được kết hợp với môi trường oxy cực thấp, như đáy hồ hoặc ở độ sâu của mỏ axit. Trong khi chúng có thể được tìm thấy ở nhiều nơi khác nhau trên khắp hành tinh của chúng ta, các nhà khoa học đã rất ngạc nhiên khi thấy chúng cũng rất phong phú trong ruột người.

Dan Portnoy, một giáo sư UC Berkeley về phân tử và sinh học tế bào, và sinh học thực vật và vi sinh vật, cho biết trong một bài thuyết trình: “Thực tế là rất nhiều vi khuẩn tương tác với con người, hoặc như là một mầm bệnh hoặc trong các lợi khuẩn hoặc trong cộng đồng vi sinh vậttrong ruột hoặc tham gia vào quá trình lên men thức ăn của con người, là các phần tử điện quang - mà đã bị bỏ qua trước đây”.

“Nó có thể cho chúng ta biết rất nhiều về cách thức các vi khuẩn này gây hại cho chúng ta hoặc giúp chúng ta có một đường ruột khỏe mạnh.”

Theo báo cáo trên tạp chí Nature, một số loài có khả năng này bao gồm Listeria, một loại vi khuẩn gây bệnh thường có liên quan đến ngộ độc thực phẩm, vi khuẩn gây hoại tử, và Lactobacilli, vi khuẩn quan trọng trong việc lên men sữa chua.

Vi khuẩn có thể truyền dòng điện lên tới 500 microampe. Với sức điện đó, nó không đủ để sạc điện thoại của bạn, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng phát hiện của họ có thể được sử dụng để phát triển “pin sống” vi khuẩn hoặc thậm chí pin năng lượng sinh học để sản xuất điện từ nhà máy xử lý nước.

Vi khuẩn sống trong môi trường có oxy thấp thường sử dụng khoáng chất, như sắt hoặc mangan, như một chất nhận điện tử. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi nhiều phản ứng hóa học diễn ra. Một trong số đó là một quá trình điện hóa sinh học, nơi các electron được truyền từ bên trong tế bào ra bên ngoài.

Nói ngắn gọn, chúng “hít thở” kim loại và sản xuất một dòng điện nhỏ như một sản phẩm phụ.

Tiến sĩ Sam Light, một tác giả của nghiên cứu cho biết:“Có vẻ như cấu trúc tế bào của những vi khuẩn này và phân tử sinh thái giàu vitamin mà chúng chiếm hữu làm cho việc chuyển các electron ra khỏi tế bào dễ dàng hơn và hiệu quả hơn. Vì vậy, chúng tôi nghĩ rằng vi khuẩn hít thở kim loại đang sử dụng sự chuyển điện tử ngoại bào không phải bởi vì nó rất quan trọng cho sự sống còn như người ta vẫn nghĩ, mà những vi khuẩn mới được xác định này sử dụng điện tử ngoại bào vì nó rất “thuận tiện”.