Shewanella能夠通過鐵氧化物釋放多余的電子
清潔骯臟的表面是否需要一種分子到分子的方法？其實，除了納米技術，人們不妨考慮一下大量存在的、現成的、多才多藝的細菌 ?？茖W家通過對一種生活在巖石上的名為Shewanella的細菌進行研究，搞清了生物體如何用微電流轟擊礦物從而轉化后者 。這一發現有助于研制出能夠產生電流的新型燃料電池，以及更好的環境清潔技術，甚至有可能開發出新一代的有機材料 。
 
從最深的馬里亞納海溝到最高的珠穆朗瑪峰，細菌幾乎存在于地球上的每個角落 。其中最主要的原因可能緣于它們極大的適應性 。動物將氧氣作為新陳代謝的一部分 。然而有一些細菌卻能夠在沒有氧氣的環境中茁壯成長，這一特性幾乎讓科學家困惑了近半個世紀 。即便當科學家最終發現生物體利用巖石替代氧氣來清除電子后 ， 他們依然沒有搞清造成這種新陳代謝可能性的確切分子機制 。
 
如今 ， 經過在美國和英國的實驗室進行的長達5年的研究后，一個研究小組終于發現了一個不易被察覺的過程 。他們注意到 ， Shewanella利用了位于其表面的一種功能類似于連接細菌內部和外部的電線的蛋白質 。這種蛋白質名為十倍血紅素C類細胞色素，它能夠與巖石分子結合在一起 ， 并通過細胞膜——這種結構通常只起到絕緣體的作用——將電子傳送出去 。這一過程同時改變了巖石的化學性質，并釋放了一些元素，例如鐵和錳 。研究小組在上周的美國《國家科學院院刊》（PNAS）網絡版上報告了這一發現 。
 
參與該項研究的美國大學公園賓夕法尼亞州立大學的Susan Brantley表示：“作為一名地球化學家，我很驚訝于看到細菌利用這種‘機制’運送電子 ?！彼f，這一機制可能是Shewanella和其他細菌的某些活性的關鍵，例如電流形成以及漏油清除 。實驗室研究表明，其他種類的細菌能夠產生一種電流 。同樣，隨著時間的流逝，細菌能夠清除泄漏的石油 。Brantley解釋說，通過調節細菌的新陳代謝過程，新的研究將為實現上述兩個目標提供一條更廉價和更有效的途徑 。
 
主持這項研究的英國東英吉利亞大學的生物化學家David Richardson表示 ， Shewanella存在于地下的事實使得它們成為了完成環境清理工作的理想候選者 。他說：“搞清它們的生物化學機制將有助于研制出（在需要清潔的場所）刺激其活性的方法 。”
 
美國麥迪遜市威斯康星大學的地球化學家Eric Roden表示：“這項研究最終提供了一個堅實的生物化學信息，從而解釋了此類新陳代謝反應是如何發生的 ?！彼f，它所闡釋的“正是在許多領域從事研究的科學家所期待的” 。
【研究解密細菌神秘生化過程】
科學時報 群芳

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