По словам руководителя исследования доктора Джеймса Бирна (Тюбинген): «Геохимия интересна сама по себе, но есть также потенциально полезные выводы, которые могут быть получены из этой работы. Поток электронов имеет решающее значение для существования всего живого и того факта, что магнетит может считаться окислительно-восстановительной активностью, открывает возможность для бактерий существовать или выживать в средах, где других окислительно-восстановительных активных соединений не хватает по сравнению с магнетитом. В нашем исследовании мы рассматривали только бактерии, метаболизирующие железо, но мы предполагаем, что Возможно, другие организмы, не метаболизирующие железо, также могут использовать магнетит в качестве батареи — или, если их можно заставить использовать его, с помощью генной инженерии.
Но это то, чего мы еще не знаем ».Исследователи из Тюбингенского университета, Манчестерского университета и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, США, инкубировали пурпурные бактерии Rhodopseudomonas palustris, обитающие в почве и воде, с магнетитом и контролировали количество света, которому подвергались культуры.
Используя магнитные, химические и минералогические аналитические методы, команда показала, что в условиях освещения, которые копируют дневное время, фототрофные железоокисляющие бактерии удаляют электроны из магнетита, тем самым разряжая его. В ночное время бактерии, восстанавливающие железо, взяли верх и смогли сбрасывать электроны обратно на магнетит и перезаряжать его для следующего цикла.Этот механизм окисления / восстановления повторялся в течение нескольких циклов, что означает, что батарея использовалась в повторяющихся циклах день-ночь.
Хотя эта работа была посвящена бактериям, метаболизирующим железо, считается, что в окружающей среде потенциал магнетита действовать как батарея может распространяться на многие другие типы бактерий, которым обычно не требуется железо для роста, например ферментеры.Соавтор Андреас Капплер (Тюбинген), который также является секретарем Европейской ассоциации геохимии, сказал: «Это может иметь некоторые интересные геохимические применения.
В последнее время было проведено значительное количество работ по использованию магнетита для очистки токсичных металлов. Например, магнетит может восстанавливать токсичную форму хрома, хром VI, до менее токсичного хрома (III), который затем может быть включен в кристалл магнетита. Тот факт, что этот магнетит может затем подвергаться воздействию этих восстанавливающих бактерий, потенциально может повысить его способность к восстановлению . Но мы все еще находимся на ранней стадии понимания последствий этого открытия для биоинженерии ».