Кишечная палочка производит электричество из отходов

Правда, сначала эти крошечные биореакторы нас немного разочаровали: энергии — кот наплакал, да и сами микробы оказались теми ещё гурманами — жутко переборчивыми в еде.

Но швейцарские учёные из EPFL не сдались. Они взяли одну из самых обычных бактерий — кишечную палочку (E. coli) — и научили её вырабатывать электричество из… сточных вод пивоварен. И их подопечная заткнула за пояс даже самые продвинутые биоинженерные штаммы.

«Да, есть экзотические бактерии, которые умеют это от природы, — поясняет инженер-химик Ардемис Богосян, — но их «включишь» только при наличии особых химикатов. А наша E. coli всеядна. Она может производить ток буквально из чего угодно, даже из отходов». Удобно, правда?

Как же они этого добились? Учёные взяли генетические инструкции у настоящего профи — бактерии Shewanella oneidensis, которая знает толк в генерации электричества при восстановлении металлов. Эти инструкции встроили в геном кишечной палочки. Получился своего рода супермикроб-гибрид.

Включив в E. coli весь «энергетический путь» шеванеллы, исследователи во главе с Мохаммедом Мухибом удвоили её электроактивность по сравнению с предыдущими попытками. Но это всё были лабораторные успехи в стерильных условиях. А сработает ли технология в суровой реальности, например, на грязном производстве?

Ранее для очистки пивоваренных стоков предлагали использовать водоросли. И неспроста: эта вода после промывки котлов и зёрен — настоящий пир для микробов. В ней и сахара, и крахмалы, и спирты. Вылить такое в природу — значит устроить катастрофическое цветение всего, что только может цвести.

И вот команда взяла образцы стоков с местной лозаннской пивоварни и запустила туда своих модифицированных бактерий. Результат? E. coli сожрала всё лишнее всего за 50 часов. «Наши биоинженерные бактерии не просто выжили, они размножались в геометрии прогрессии, поедая эти отходы», — с гордостью говорит Богосян. Для сравнения, природная электрифицирующая бактерия S. oneidensis с такой разносольной диетой просто не справилась.

Получается парадокс: наша искусственная палочка медленнее генерирует ток, чем её природный аналог, зато она — универсальный солдат для очистки промышленных стоков. А её всеядность открывает потрясающую перспективу: можно адаптировать бактерию под практически любой вид органических отходов. Пищепром, сельское хозяйство… Вы только представьте: заводы, которые не только очищают свои стоки, но и частично обеспечивают себя энергией за счёт них. Звучит как начало хорошей научной фантастики, но это уже происходит в лабораториях. Вопрос лишь в том, когда мы увидим это в реальной жизни.