هل تصبح البكتيريا مصدراً للطاقة في المستقبل؟

منذ أن اكتشف العلماء أن هناك أنواعا معينة من الميكروبات يمكنها أن تحصل على الطاقة اللازمة لها من خلال الشحنات الكهربائية، والباحثون يتساءلون عن كيفية تمكنها من ذلك لسيما أن البكتيريا ليس لها فم، ولذلك فهي بحاجة لطريقة أخرى لإدخال الطاقة إلى أجسامها.

وكشفت نتائج دراسة حديثة أعدتها جامعة واشنطن بمدينة سانت لويس كيفية جذب البكتيريا للإلكترونات مباشرة من أي مصدر كهربائي. وتم نشر نتائج البحث الذي أجري في معمل أربيتا بوز، الأستاذة المساعدة في قسم الأحياء بكلية الآداب والعلوم بجامعة واشنطن، هذا الشهر في دورية " mBio" العلمية التي تصدر كل شهرين، وفقا لموقع "ساينس ديلي" المعني بشؤون العلم.

وقالت بوز: "الأساس الجزيئي لهذه العملية كان من الصعب كشفه قبل الدراسة التي أجريناها وهذا يعود بشكل خاص إلى الطبيعة المعقدة للبروتينات التي تدخل في هذه العملية. ولكن الآن، وللمرة الأولى، تمكنا من فهم كيفية استقبال الميكروبات ذات التغذية الضوئية للإلكترونات من الأجسام الصلبة والقابلة للتحلل".

البكتيريا تنتج بروتيناً لنقل الإلكترونات

وقال دنيش جوبتا، "أحد الباحثين المشاركين في الدراسة، تحمست عندما توصلنا إلى أن هذه البكتريا ذاتية التغذية الضوئية تستخدم خطوة معالجة جديدة لتنظيم إنتاج بروتين رئيسي لنقل الإلكترونات معني بهذه العملية". وأضاف أن "هذه الدراسة سوف تساعد في تصميم منصة بكتيرية يمكن فيها للبكتيريا أن تتغذى على الكهرباء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج مكونات ذات قيمة مثل الوقود الحيوي".

ويعد الحصول على الكهرباء من الطبقة الخارجية للبكتيريا هو التحدي الرئيسي. ووفقا للدراسة، فإن امتصاص الإلكترون خارج الخلية يمكن أن يساعد الميكروبات على البقاء في ظروف شحيحة التغذية. وتأمل بوز وفريق الباحثين معها، بعد توثيق الآليات وراء امتصاص الإلكترون خارج الخلية، في أن يتم استغلالها كعلامة بيولوجية لتحديد هوية أنواع أخرى من البكتريا التي تتغذى على الكهرباء في البرية.
بالتعاون مع دويتشه فيله