Ученые обнаружили почвенную бактерию Fundidesulfovibrio terrae, которая может стать основой более экологичного производства химических веществ. Эта бактерия умеет «работать с электричеством»: поглощать и отдавать электрическую энергию. При этом она преобразует углекислый газ в ацетат — ценное для промышленности органическое соединение.
В лабораторных условиях выяснилось, что бактерия умеет осуществлять двунаправленный перенос электронов. Она может не только отдавать электроны во внешнюю среду, но и забирать их обратно без химических посредников. Это редкая способность: большинство живых организмов получают энергию только за счет внутренних химических реакций. Но некоторые микробы научились обмениваться электронами с твердыми материалами (например, минералами или электродами), что помогает им выживать там, где мало кислорода.
В экспериментах F. terrae передавала электроны железосодержащим минералам и восстанавливала соединения железа с эффективностью выше 60%. При контакте с электродами бактерия формировала устойчивые биопленки и могла долго поддерживать электрическое взаимодействие с твердой поверхностью, в зависимости от условий либо отдавая, либо принимая электроны.
Одним из наиболее поразительных открытий стала способность бактерии использовать электричество для фиксации углерода. При подаче электронов от электрода и использовании углекислого газа в качестве единственного источника углерода, F. terrae преобразовывала парниковый газ в ацетат по пути Вуда-Льюнгдейла — высокоэффективному механизму микробной фиксации углерода. Концентрация продукта превышала 11 миллимолей, что показало реальную способность преобразовывать электрическую энергию в органическое вещество.
Такой метаболизм обеспечивают специальные белки — цитохромы типа C, которые переносят электроны через клеточные мембраны, а также тонкие проводящие пили. Они работают как естественные «проводники», связывая клетку с внешней средой.
В перспективе это может стать основой технологий, где парниковый газ становится не отходом, а сырьем для устойчивого химического производства.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что найдено слабое место у неубиваемых бактерий.
