Τα περισσότερα ζωντανά όντα όπως και ο άνθρωπος βασίζονται στο οξυγόνο για να επιβιώσουν. Ορισμένα όμως βακτήρια έχουν έναν εντελώς διαφορετικό τρόπο παραγωγής ενέργειας καθώς αντί να αναπνέουν οξυγόνο, αναπνέουν ηλεκτρική ενέργεια.
Πιο συγκεκριμένα επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Rice αποκάλυψαν το μυστικό πίσω από αυτή την ασυνήθιστη διαδικασία. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Cell οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι ορισμένα βακτήρια μπορούν να παράγουν ενέργεια ωθώντας ηλεκτρόνια από τα κύτταρά τους σε κοντινά υλικά. Αυτή η μέθοδος, γνωστή ως εξωκυτταρική αναπνοή, επιτρέπει στα βακτήρια να επιβιώνουν σε μέρη όπου το οξυγόνο είναι σπάνιο, όπως οι βαθιές θάλασσες ή μέσα στο ανθρώπινο έντερο.
Αυτά τα βακτήρια που αναπνέουν ηλεκτρισμό χρησιμοποιούν μόρια που ονομάζονται naphthoquinones για να μεταφέρουν ηλεκτρόνια από τα κύτταρά τους. Αυτά τα μόρια λειτουργούν σαν μεταφορείς, βοηθώντας τα βακτήρια να ολοκληρώσουν τις χημικές αντιδράσεις που απαιτούνται για τη διάσπαση της τροφής και να παραμείνουν ζωντανά. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι γνωρίζουμε εδώ και καιρό ότι τα βακτήρια μπορούν να αναπνέουν χωρίς οξυγόνο. Αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που ανακαλύπτουμε ακριβώς πώς το κάνουν αυτό.
Για να ελέγξουν την ανακάλυψη αυτή, η ομάδα πραγματοποίησε προσομοιώσεις και εργαστηριακά πειράματα. Έδειξαν ότι τα βακτήρια που τοποθετούνται σε αγώγιμες επιφάνειες μπορούν να αναπτυχθούν και να συνεχίσουν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια ακόμη και χωρίς οξυγόνο. Αυτό επιβεβαίωσε ότι τα βακτήρια μπορούν να χρησιμοποιήσουν επιφάνειες για να ολοκληρώσουν τον ενεργειακό τους κύκλο, όπως ακριβώς εμείς χρησιμοποιούμε οξυγόνο.
Η ανακάλυψη αυτών των βακτηρίων θα μπορούσε να έχει σημαντικές εφαρμογές καθώς θα μπορούσε να βελτιώσει τεχνολογίες που βασίζονται σε βακτήρια, όπως η επεξεργασία λυμάτων ή τα συστήματα καθαρής ενέργειας. Ακόμη τα βακτήρια αυτά θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διόρθωση χημικών ανισορροπιών και στη διατήρηση της ομαλότερης λειτουργίας των συστημάτων. Τα ευρήματα αυτά μπορούν να φέρουν ακόμη νέες δυνατότητες χρήσης βακτηρίων στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
