工程改造細菌邊發電邊處理垃圾

科技日報訊 在最新一期《焦耳》雜志上，瑞士洛桑聯邦理工學院(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，科學家已經通過細胞外電子轉移過程來使這種細菌發電。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電的方法不同，經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電。

這項研究的關鍵創新之一是在大腸桿菌中創建了一個完整的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化路徑。與傳統策略相比，這一新途徑的電流產生量增加了3倍。

經過改造的大腸桿菌在各種環境中都表現出了非凡的性能，包括從啤酒廠收集的廢水。在其他可發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”一邊發電，一邊處理有機垃圾，可謂“一石二鳥”。

經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”，以適應特定的環境和原料，成為可持續技術開發的多功能工具。