Кишечную палочку научили производить электричество, очищая сточные воды

Группа исследователей из Швейцарского федерального технологического института Лозанны (EPFL) изменила один из наиболее распространенных видов бактерий, Escherichia coli, для выработки электроэнергии из сточных вод пивоваренных заводов. Результат оказался самым лучшим из всего, созданного до этого. Научная статья вышла в журнале Joule.

Чтобы повысить способность кишечной палочки вырабатывать электричество, исследователи модифицировали ее геном, включив в него инструкции для белковых комплексов, обнаруженных у Shewanella oneidensis, одной из самых известных бактерий-генераторов электричества. S. oneidensis создает поток электронов при восстановлении металлов.

Пивоваренным заводам необходимо очищать воду, которую они используют для промывки зерна и резервуаров, прежде чем сбрасывать: она содержит смесь сахаров, крахмалов, спиртов и дрожжей. Поэтому команда протестировала свою E. Coli на образце неочищенных сточных вод, собранных на местной пивоварне в Лозанне. Все вредные выбросы модифицированные бактерии с радостью поглотили в течение 50 часов.

«Наши биоинженерные электрические бактерии смогли размножаться в геометрической прогрессии, питаясь этими отходами», — говорит Богоссян.

Это делает новую E. Coli очень подходящей для очистки промышленных сточных вод, хотя ее потенциал выработки электроэнергии все еще медленнее, чем у S. Oneidensis. Способность E. Coli жить в самых разных средах означает, что сконструированные бактерии могут быть адаптированы к другим типам отходов. В любом случае исследователям необходимо проверить, сможет ли их модифицированная кишечная палочка перерабатывать промышленные объемы. Если это так, то приведет к значительной экономии энергии.

«Вместо того, чтобы вкладывать энергию в систему для переработки органических отходов, мы производим электричество и одновременно перерабатываем органические отходы, убивая двух зайцев одним выстрелом», — сказал Богоссян.