工程改造細菌邊發(fā)電邊處理垃圾
來源：科技日報 時間：2023-09-11 11:38
在最新一期《焦耳》雜志上，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）研究團隊報告了生物電子學方面的一項突破性成就，其提高了常見的大腸桿菌的發(fā)電能力。論文概述了一種新方法，可徹底改變廢物管理和能源生產。
大腸桿菌是生物學研究的主要內容，科學家已經(jīng)通過細胞外電子轉移（EET）過程來使這種細菌發(fā)電。EPFL研究人員對大腸桿菌進行了改造，使其增強了EET能力，進而成為高效的“電子微生物”。與之前需要特定化學物質才能發(fā)電的方法不同，經(jīng)過生物工程改造的大腸桿菌可在代謝各種有機底物的同時發(fā)電。
這項研究的關鍵創(chuàng)新之一是在大腸桿菌中創(chuàng)建了一個完整的EET途徑，這是前所未有的突破。通過整合奧奈達希瓦氏菌，研究人員成功地構建了一條跨越細胞內外膜的優(yōu)化路徑。與傳統(tǒng)策略相比，這一新途徑的電流產生量增加了3倍。
經(jīng)過改造的大腸桿菌在各種環(huán)境中都表現(xiàn)出了非凡的性能，包括從啤酒廠收集的廢水。在其他可發(fā)電微生物的生命岌岌可危時，改良后的大腸桿菌仍然生機盎然，這展示了其在大規(guī)模廢物處理和能源生產方面的潛力。
研究人員表示，他們能夠利用“生物工程電動細菌”一邊發(fā)電，一邊處理有機垃圾，可謂“一石二鳥”。
經(jīng)過改造的大腸桿菌可用于微生物燃料電池、電合成和生物傳感等。此外，大腸桿菌的遺傳可塑性意味著它可被“量身定做”，以適應特定的環(huán)境和原料，成為可持續(xù)技術開發(fā)的多功能工具。（張佳欣）
責任編輯：楊娜
校對：高慧君
