Bakterie elektromagnetyczne to takie, które są w stanie wytworzyć pewną ilość energii elektrycznej. Jak dotąd, znaleziono je w środowiskach naturalnych, takich jak kopalnie i osady różnych zbiorników wodnych. Naukowcy z University of California w Berkeley, postanowili przebadać ludzki mikrobiom jelitowy, w celu zlokalizowania w nim bakterii elektrogennych. Odkryto, że bakterie znajdujące się w jelitach, wytwarzają prawie tyle samo energii, co inne bakterie elektrochemiczne (do 100 000 elektronów na sekundę przez jedną komórkę).
“Wiele bakterii, które wchodzą w interakcje z ludzkim organizmem, czyli zarówno patogeny, probiotyki, jak i mikroflora jelitowa, są elektromagnetyczne – wcześniej ten fakt nie był znany. To odkrycie może pomóc nam w zrozumieniu, jak wygląda mechanizm wspomagania funkcjonowania naszego organizmu lub infekcji tych poszczególnych bakterii, dzięki czemu będziemy mogli dłużej cieszyć się zdrowiem.” – dr Dan Portnoy, współautor badania
To odkrycie stanowi przełom w przemyśle bioenergetycznych technologii wykorzystywania odpadów. Zakłady zajmujące się składowaniem i przetwarzaniem śmieci, będą w przyszłości mogły pozyskiwać i wytwarzać energię elektryczną z bakterii, znajdujących się w odpadkach i nieczystościach. Dzięki temu możliwe będzie stworzenie “mikrobiologicznego paliwa” – innowacyjnego źródła energii odnawialnej.
Bakterie wytwarzają energię elektryczną, aby usuwać wolne elektrony, które powstały na skutek metabolizmu, a także by wspomagać produkcję energii. Zwierzęta i rośliny przenoszą swoje elektrony na cząsteczkę tlenu, znajdującą się w mitochondriach komórkowych. Bakterie beztlenowe, których naturalnym środowiskiem jest obszar bez dostępu powietrza (w tym ludzkie jelita, kadzie fermentacyjne, kopalnie), muszą znaleźć innego akceptora elektronów. Najczęściej jest nim żelazo lub mangan i to dzięki tym pierwiastkom bakterie są zdolne do wytwarzania energii elektrycznej.
Przeniesienie elektronów z komórki do minerału wymaga szeregu specyficznych reakcji chemicznych, tzw. zewnątrzkomórkowego łańcucha przenoszenia elektronów (EET, ang. extracellular electron transfer), który warunkuje transfer elektronów w postaci słabego prądu elektrycznego. Nowo odkryty pozakomórkowy układ przenoszenia elektronu jest w rzeczywistości prostszy niż ten dotychczas znany. Zauważono, że bakterie wykorzystują go tylko wtedy, gdy zaistnieje taka potrzeba (prawdopodobnie w momencie, gdy poziom tlenu w środowisku jest bardzo niski). Ten łatwiejszy łańcuch transferowy, na dzień dzisiejszy, zaobserwowano u bakterii posiadających pojedynczą ścianą komórkową. To drobnoustroje sklasyfikowane jako bakterie Gram-dodatnie, żyjące w środowisku o wysokim stężeniu flawin, do których zalicza się witaminę B2 (ryboflawinę).
