SciTechDaily報導,這項研究近日發表於《Cell》期刊,現代大多數生物仰賴氧氣代謝以釋放能量,而早於人類與植物出現的細菌,則演化出其他在缺氧環境下也能存活的方式,例如海底熱泉或人體腸道中的環境。

研究團隊發現,有些細菌會使用一種天然存在的化合物—萘醌(naphthoquinones),將體內的電子傳輸到外部導電物質,就像電池放電一樣,產生電流以獲取能量。

研究作者、萊斯大學博士生昆度(Biki Bapi Kundu)指出:「這種呼吸方式雖然簡單,卻非常巧妙,萘醌就像分子快遞員,幫助細菌把電子送出細胞,繼續分解食物並產生能量。」

研究團隊並與加州大學聖地牙哥分校(UCSD)合作進行電腦模擬,證實細菌在缺氧但有導電表面的環境中,仍可順利生長並發電。後續實驗也顯示,將細菌放置在導電材料上,它們仍可持續活動、等於透過表面「呼吸」。

這項發現為了解細菌多樣的代謝策略開啟新篇章,為多項應用技術打下基礎:

廢水處理與生物製程:可透過導電細菌平衡電子,提升系統效率
可再生能源應用:未來或能模擬植物光合作用,以細菌吸收二氧化碳並轉化電能
醫療與環境感測:在缺氧環境中使用的生物電子感測器,如深海探測或太空探索


點擊閱讀下一則新聞 點擊閱讀下一則新聞
英國陸軍前首長揭隱憂:中俄可能同時開闢戰線