Қазақстан ғылымы

Трансгенді ішек таяқшаларынан электр энергиясы алынбақ

14.09.2023

737



Ішек таяқшасы немесе Escherichia coli – адам мен жануарлардың ішектерінде жиі кездесетін бактерия. Бұл жаңалық емес. Себебі, жан-жақты зерттелген. Жақында ғалымдар бұл микробты басқа қырынан танытты. Ол өнеркәсіп қалдықтарынан органикалық заттармен қоректеніп, электр қуатын жасайтын болған. 

Бактериялар сыртқы түріне қарасаң, біркелкі – көбінесе олар жай шар немесе таяқша тәріздес болып келеді.  Бірақ, бұл бактериялардың метаболизмі бір-біріне өте ұқсас жануарлар мен өсімдіктерге қарағанда әртүрлі.
Кейбір микробтар тіпті электр энергиясын өндіруге қабілетті. Бұл, мысалы, мұхит түбінде оттегісіз, кейде топырақта өмір сүретін Shewanella oneidensis сияқты.  Шеванелла өздерінің зат алмасуларының жанама өнімі болып табылатын электрондарды түсіру арқылы металдарды қайта қалпына келтіре алады. Тотықсыздану тотығудың қарама-қарсы процесі, сондықтан мұндай бактерияларды металдарды коррозиядан қорғау үшін пайдалануға болады. 

S.oneidensis бактериялары қозғалуға, зарядты металл бөлшектерін табуға және оларға қоныстануға, химиялық реакциялар арқылы энергия өндіруге қабілетті. Содан кейін микробтар «қайта зарядтау» үшін металлға қайтадан қоныстанғанша белсенді түрде қайтадан қозғала бастайды.

Бұл микробтар биотехнология мен технологияның перспективалы құралы болып табылады, бірақ мұндай экзотикалық және күрделі бактериялармен жұмыс істеу оңай емес. Сондықтан, ғалымдар оларға балама табуды шешкен.  Толығырақ айтсақ, қолжетімді және жақсы зерттелген E. Coli ішек таяқшаларынан «электр станциясын» жасауды қолға алған.  

E. coli көп нәрсе істей алады, бірақ ол айтылған «электр бактерияларынан» айырмашылығы, электр энергиясын өндіруге (яғни электрондарды шығаруға) төтеп бере алмайды. Оған оның электрондарды тасымалдау тізбегінің құрылымына, яғни энергияны зат алмасуда пайдалануға қажетті өзара электрондарды тасымалдайтын молекулалар жиынтығы себеп болып отыр. 

Ғалымдар мұны өзгерту үшін электронды тасымалдау жүйесін сол Шеванелладан E. coli-ге ауыстырды. Оның құрамдас бөліктері ішек таяқшасының екі қабығына және олардың арасындағы кеңістікке орналастырылды. Нәтижесінде ішек таяқшалары электр энергиясын әлдеқайда жақсы шығара бастады. Жалпы, трансгенді бактериядан жасалған бұл дизайн «микробтық электр энергиясын» өндірудің басқа технологияларына қарағанда үш есе тиімді болып шыққан. 

https://naked-science.ru/article/biology/e-coli-electricity

«« | »»
Соңғы жаңалықтар