新浪科技訊北京時(shí)間9月19日消息,，據(jù)國外媒體報(bào)道,，目前，科學(xué)家最新一項(xiàng)研究表明，人體腸道細(xì)菌能夠“發(fā)電”。該研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《自然》雜志上。

研究報(bào)告合著作者,、美國加州大學(xué)伯克利分校微生物學(xué)家丹尼爾·波特努瓦（Daniel Portnoy）稱，發(fā)電細(xì)菌并非一個(gè)新概念,，在遠(yuǎn)離人類生活的環(huán)境中可以找到,，例如：湖泊底部。

但是之前科學(xué)家還不知道腐爛植物或者哺乳動(dòng)物體內(nèi)的細(xì)菌能以一種更簡(jiǎn)單的方式發(fā)電,，尤其是農(nóng)場(chǎng)牲畜,。在實(shí)驗(yàn)室里，波特努瓦和研究小組首次培育了一批單核細(xì)胞增生李斯特菌,，在日常飲食中,，人們很容易吞入這種細(xì)菌，從而感染李斯特菌病,。這種食物中毒對(duì)免疫系統(tǒng)低下,、孕婦（可能導(dǎo)致流產(chǎn)）、新生兒和老年人群最危險(xiǎn),。

通過將單核細(xì)胞李斯特菌放置在電化室里,，能用電線或者電極捕獲生成的電子,，研究小組發(fā)現(xiàn)這些食源性細(xì)菌可以產(chǎn)生電流,。

該發(fā)現(xiàn)為什么令人驚奇？

波特努瓦指出,，為什么一些細(xì)菌產(chǎn)生電流存在幾個(gè)原因，例如：移除新陳代謝過程產(chǎn)生的電子,，但最主要的目的是制造能量,。

研究報(bào)告第一作者,、加州大學(xué)伯克利分校博士后研究員薩姆·萊特（Sam Light）說：“但是單核細(xì)胞李斯特菌也有產(chǎn)生能量的其它方式,，例如通過使用氧氣,?！?/p>

這種發(fā)電過程可能是“特定條件下使用的備用系統(tǒng)”,，例如：它們可能在腸道低氧狀態(tài)下啟動(dòng)發(fā)電功能,。

研究人員篩選了突變細(xì)菌（那些基因缺失或者改變的細(xì)菌）,，從而確定哪些基因是細(xì)菌產(chǎn)生電能所必需的,。這些基因反過來會(huì)編碼某些蛋白質(zhì),，而這些蛋白質(zhì)是發(fā)電的關(guān)鍵因素,。

他們發(fā)現(xiàn)這種細(xì)菌使用的發(fā)電系統(tǒng)（攜帶電子脫離細(xì)菌的一連串蛋白質(zhì)）,，比其它的電致細(xì)菌（例如生活在湖底的細(xì)菌）使用的發(fā)電系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單,。

以前大多數(shù)發(fā)電系統(tǒng)都是在革蘭氏陰性菌中發(fā)現(xiàn)的,，或者它們的細(xì)胞壁是由兩層構(gòu)成，從而使細(xì)菌內(nèi)部和外部環(huán)境隔離,。研究人員最近分析的細(xì)菌呈革蘭氏陽性,，意味著它們的細(xì)胞壁只有一層,，電子向外釋放的障礙少了一層,。

但是當(dāng)電子抵達(dá)細(xì)菌外部,，就不清楚電子會(huì)流向何處。其它致電細(xì)菌通常會(huì)將電子轉(zhuǎn)移到外部環(huán)境中的鐵或者錳等礦物質(zhì),。在研究小組的實(shí)驗(yàn)中,，電子會(huì)流入電極,，腸道中許多不同分子,，例如：鐵,，可能會(huì)結(jié)合并接受電子。

同時(shí),，研究人員發(fā)現(xiàn)這些致電細(xì)菌需要黃素蛋白質(zhì)存活下來,，黃素是維生素B2的一種變體，在腸道中大量存在,。研究人員后來發(fā)現(xiàn)這種細(xì)菌不僅需要黃素才能存活,，而且周圍環(huán)境中自由漂浮的黃素可以增強(qiáng)細(xì)菌的發(fā)電活性。

發(fā)電細(xì)菌

一旦研究小組知道哪些基因負(fù)責(zé)發(fā)電,，他們將使用類似進(jìn)程進(jìn)一步識(shí)別數(shù)百種發(fā)電細(xì)菌，通常一些細(xì)菌存在于腸道之中,，而其它細(xì)菌則在乳酪發(fā)酵或作為益生菌方面發(fā)揮著重要作用,。

美國伊利諾伊大學(xué)微生物學(xué)家拉蒂·卡霍恩（Laty Cahoon）和南?！じベ囁瘢∟ancy Freitag）并未參與這項(xiàng)研究，他們指出,，考慮到細(xì)菌可能在我們腸道高帶電環(huán)境下生存,，這種最新發(fā)電方式可能有助于設(shè)計(jì)細(xì)菌基礎(chǔ)能量生成技術(shù),。

萊特稱,，目前已有研究人員研制微生物燃料電池,，或者使用細(xì)菌利用有機(jī)物發(fā)電的電池,，就像垃圾處理廠一樣,。因?yàn)檫@種最新工藝較簡(jiǎn)單,，所以有可能進(jìn)行改進(jìn),，但目前對(duì)此定論還為時(shí)過早,。

萊特更感興趣的是知曉腸道內(nèi)究竟發(fā)生了什么——哪些分子從細(xì)菌獲得電子，以及這個(gè)過程如何影響細(xì)菌的生存,。（葉傾城）