Os cientistas descobriram que centenas de bactérias intestinais são elétricas
Uma nova pesquisa revela um fato surpreendente sobre vários tipos de bactérias intestinais: elas podem gerar eletricidade.
Bactérias eletrogênicas são aquelas capazes de produzir certa quantidade de eletricidade.
Por esse motivo, pesquisas em andamento estão procurando maneiras de usar esses microrganismos para desenvolver dispositivos semelhantes a baterias mais sustentáveis e alternativos.
Até agora, bactérias eletrogênicas foram encontradas em ambientes naturais bastante específicos, como os sedimentos de vários corpos d'água.
Esses ambientes são tipicamente anaeróbicos, o que significa que não contêm oxigênio livre. Agora, pela primeira vez, pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley descobriram que centenas de bactérias diferentes no intestino humano também são eletrogênicas.
Isso inclui muitos tipos de bactérias, desde as patogênicas que são capazes de causar doenças, até as bactérias probióticas que promovem a saúde intestinal. No entanto, essas bactérias intestinais produzem eletricidade usando um mecanismo diferente daquele usado por bactérias eletrogênicas conhecidas de outros ambientes.
Os pesquisadores - liderados pelo Prof. Dan Portnoy - relatam sua importante descoberta em um artigo de estudo publicado na revista. Natureza.
Uma descoberta surpreendente
O Prof. Portnoy e a equipe explicam que algumas das cadeias de bactérias geradoras de eletricidade que eles identificaram agora incluem Listeria monocytogenes (um culpado comum em casos de diarreia), Clostridium perfringens (que causa gangrena), e Enterococcus faecalis (um patógeno às vezes adquirido durante a internação hospitalar).
No entanto, várias outras bactérias produtoras de eletricidade no intestino são benignas. Alguns deles são probióticos, observam os pesquisadores, enquanto outros, como o Lactobacilos cepas, desempenham um papel na fermentação.
“O fato de que tantos insetos que interagem com os humanos, seja como patógenos ou em probióticos ou em nossa microbiota ou envolvidos na fermentação de produtos humanos, são eletrogênicos - isso havia passado despercebido”.
Prof. Dan Portnoy
Isso, ele acrescenta, “pode nos dizer muito sobre como essas bactérias nos infectam ou nos ajuda a ter um intestino saudável”.
Além disso, os cientistas esperam que sua descoberta inesperada também possa ser útil em projetos futuros que visam criar uma célula de combustível microbiana, uma estratégia inovadora para gerar energia renovável.
Os pesquisadores explicam que as bactérias geram eletricidade como parte de seu metabolismo, em um processo que eles comparam à respiração.
No entanto, enquanto organismos como plantas e animais, que vivem em ambientes ricos em oxigênio, usam o oxigênio para ajudá-los em seu metabolismo, as bactérias que residem em ambientes anaeróbicos devem usar outros elementos químicos.
Assim, as bactérias que residem no fundo dos lagos normalmente usam um mineral, como ferro ou manganês, durante seu complexo processo metabólico, gerando eletricidade.
Bactéria intestinal: eletrogênica porque é "fácil?"
No entanto, as bactérias eletrogênicas encontradas no intestino parecem ter um processo de geração de eletricidade mais simples e usam um composto orgânico conhecido como flavina, que é um derivado da vitamina B-2.
“Parece que a estrutura celular dessas bactérias e o nicho ecológico rico em vitaminas que ocupam tornam significativamente mais fácil e mais econômico transferir elétrons para fora da célula”, explica Sam Light, autor do primeiro estudo.
“Assim”, diz ele, “pensamos que as bactérias que respiram mineral convencionalmente estudadas estão usando a transferência de elétrons extracelular porque é crucial para a sobrevivência, enquanto essas bactérias recém-identificadas estão usando porque é 'fácil'”.
Em colaboração com especialistas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley da Universidade da Califórnia, Light e colegas conduziram mais testes para ver quanta eletricidade essas bactérias intestinais são capazes de produzir.
Eles descobriram que as bactérias intestinais geram quase tanta eletricidade quanto outras bactérias eletrogênicas: até 100.000 elétrons por segundo por célula.
Em particular, eles ficaram surpresos ao descobrir que Lactobacillus - uma cadeia bacteriana que desempenha um papel na fermentação e é usada para fazer queijo, iogurte e chucrute - tem propriedades eletrogênicas.
Agora, Light e seus colegas se perguntam se essas propriedades são relevantes para o sabor que Lactobacillus cria em produtos alimentícios obtidos por fermentação.
“Esta é uma grande parte da fisiologia das bactérias que as pessoas não sabiam que existia”, conclui Light, “e que poderia ser potencialmente manipulada”.
