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なんと！発電する腸内細菌が発見され、発電に使用される遺伝子が特定される（米研究）
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なんと！発電する腸内細菌が発見され、発電に使用される遺伝子が特定される（米研究）
2018年09月17日 ι コメント(18) ι 知る ι サイエンス＆テクノロジー ι #
腸は第二の脳とも言われているが、研究が進むにつれ、感情や気分、対人コミュニケーションにまで腸が関与している可能性も浮上してきた（該当記事）。
人の腸には約3万種の腸内細菌が存在すると言われているが、その中には発電するものがあるのだそうだ。
発電する細菌「起電性細菌」自体は特に新しいものではない。湖の底のような、私たちが暮らすところから遠く離れた場所でならすでに見つかっている。
しかし腸内にそれがあるとはびっくりだ。
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発電する細菌の発見
米カリフォルニア大学バークレー校の微生物学者ダニエル・ポートノイ氏らは、リステリア・モノサイトゲネスという食品媒介性病原細菌の1種で口にするとリステリア症の原因になる細菌を培養した。
リステリア症は汚染された乳製品や食肉などから感染し、免疫が弱った人・妊婦（流産の原因になる）・高齢者にとっては危険な食中毒として知られている。
この細菌を電気化学チャンバーに入れて、電極で電子を捕捉できるか試してみたところ、それらが電流を作っていることが判明したのである。
リステリア・モノサイトゲネス image credit:Elizabeth White
発電に使用される遺伝子が特定される
細菌が発電する理由は、代謝によって生まれた電子を取り除くためなど、いくつかある。しかしポートノイ氏によると、主な目的はエネルギーを作ることだという。
しかしリステリア・モノサイトゲネスは、ほかにも酸素を使ってエネルギーを作るという技も持っている。
そのため発電は、腸内の酸素が低下したなど、あくまで特定の状況で使う補助的な手段だと考えられるようだ。
また発電に使われる遺伝子も特定された。それは発電をする際に重要となるタンパク質の情報を持つ遺伝子だ。
タンパク質は発電された電子を保持するもので、湖底に住むほかの起電性細菌に比べるとかなりシンプルなやり方である。
image credit:UC Berkeley
これまで知られていた起電性細菌のほとんどはグラム陰性菌――つまり、外部と内部を隔てる細胞壁が2層で構成される細菌だった。
しかしリステリア・モノサイトゲネスはグラム陽性菌で、細胞壁は1層しかない。したがって、電子が外部に出るために越えるべきハードルが1つ少ない。
だが電子が細胞の外に出た後、どこに行ってしまうのかはよく分からない。腸ではない場所にいる起電性細菌は、一般に電子を鉄やマンガンのような環境中の鉱物に流す。
研究では、リステリア・モノサイトゲネスが発電した電子は電極に流された。しかし実際の腸の中では、おそらく鉄のような様々な分子がそれを引き受けるのだろうという。
細菌が生きるためにフラビンタンパク質を必要としていることも明らかになった。
フラビンはビタミンB2の一種で、腸内には豊富にある。さらに周囲の環境に遊離フラビンがあると、発電が活発になることも分かった。
遺伝子の特定により腸内の起電性細菌を複数発見
リステリア・モノサイトゲネスの発電に使われる遺伝子が特定されたので、これを手がかりにして、研究チームはほかにもそのシンプルな発電方法を使う起電性細菌をたくさん見つけることができた。
多くは腸内に潜む細菌だが、ヨーグルトの発酵に重要な役割を果たすものや、善玉菌として食べられているものの中にも起電性細菌が確認された。
なお研究には参加していないイリノイ大学のラティ・カフーン氏は、腸内に電気を帯びた細菌がいるとは「ショック」とコメントしている。
細菌を利用した発電テクノロジーの開発
image credit:UC Berkeley
将来的には、起電性細菌を利用した発電テクノロジーの開発も可能かもしれないそうだ。
事実、ゴミ処理施設などに集められた有機物を利用して発電しようという細菌型燃料電池の研究はすでに始まっている。
今回発見された細菌は、シンプルな発電方法を利用していることから、その応用のチャンスも大きいようだ。
この研究は『Nature』に掲載された
References:news.berkeley/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント
1
1. 匿名処理班
- 2018年09月17日 09:38
- ID:dcij1v0E0 #
ダーリーーン！ゆるさないっちゃよーー！
2
2. 匿名処理班
- 2018年09月17日 09:58
- ID:1nKNxe0B0 #
つまり静電気が発生しやすい人はこの腸内細菌が多い可能性があると
3
3. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:03
- ID:vLwzmKnB0 #
腸が脳のような働きをしていると聞いたことあるんだけど
それと何か関係あるのかな？
腸内細菌同士で電気を使ってコミュニケーションをとっているとか
細菌が電気で腸を制御しようとしてるのかな？
4
4. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:08
- ID:BuI1dxhN0 #
そうだったのか⁉︎
腹が痛いのは、コイツらの発電供給過剰が原因か？
5
5. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:08
- ID:PjyMzg0R0 #
ときどきお腹がゴロゴロいうのは こいつらか！
6
6. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:09
- ID:2Lx0tzsL0 #
電気ウナギ「俺は発電に使えんな」
7
7. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:09
- ID:RuuhK4sB0 #
ブラック・ジャックで発電するウィルスの話あったな それで人工心臓作ったが 未知の病が発症してしまうという話
8
8. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:11
- ID:wx.5.rPa0 #
※1
つ アンピシリン
9
9. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:12
- ID:c4dMFcNz0 #
電気ウナギにも関係あるのかな？
10
10. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:14
- ID:89uwC1dY0 #
この細菌を直列につなげば… これがッ！これがッ！！
11
11. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:33
- ID:FBOT3jhi0 #
ゴミ処理細菌発電所が出来れば一石二鳥だな
12
12. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:35
- ID:x4nRS3lt0 #
ナノマシーンってメカっぽい物を思い浮かべがちだけど、作り込んでいったら結局細菌とかウィルスにそっくりになると思う。
13
13. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:35
- ID:BuI1dxhN0 #
>>2
納得。
14
14. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:45
- ID:BuI1dxhN0 #
ふと思った。
腹の中でオーロラが発生している可能性ありかも？
15
15. 匿名処理班
- 2018年09月17日 10:48
- ID:7mc.wRb00 #
〉ラティ・カフーン氏は、腸内に電気を帯びた細菌がいるとは「ショック」とコメントしている。
こんなので笑ってしまった
16
16. 匿名処理班
- 2018年09月17日 11:25
- ID:BuI1dxhN0 #
>>12
納得。
17
17. 匿名処理班
- 2018年09月17日 11:26
- ID:BuI1dxhN0 #
>>11
名案！
18
18. 匿名処理班
- 2018年09月17日 11:28
- ID:ATVgYemS0 #
ピカチュウ！ケツから10万ボルトだ！
19
1
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