Ilmuwan di University of East Anglia telah membuat terobosan penting dalam upaya untuk menghasilkan listrik bersih dari bakteri.
Temuan yang diterbirkan pada 25 Maret 2013 lalu di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) menunjukkan bahwa protein di atas permukaan bakteri dapat memproduksi aliran listrik hanya dengan menyentuhkannya pada sebuah permukaan mineral.
Penelitian ini menunjukkan bahwa mungkin bagi bakteri untuk berbaring di atas permukaan metal/logam atau mineral dan mentransfer listrik charge melalui membran sel mereka. Ini artinya, bahwa mungkin untuk 'menambatkan' bakteri langsung ke elektroda - ilmuwan membawa selangkah lebih dekat untuk menciptakan sel bahan bakar mikroba efisien atau 'bio-baterai'.
Tim ini berkolaborasi dengan peneliti Pacific Northwest National Laboratory di negara bagian Washington, Amerika Serikat.
Shewanella oneidensis adalah bagian dari keluarga bakteri lautan. Tim peneliti menciptkan sebuah versi sintetis dari bakteri ini menggunakan protein berpikir untuk pesawat ulang-alik elektron dari bagian dalam mikroba untuk batu.
Para ilmuwan memasukkan protein ke dalam lapisan lipid dari vesikel, yang merupakan kapsul kecil membran lipid seperti yang yang membentuk membran bakteri. Kemudian mereka diuji bagaimana elektron baik bepergian antara donor elektron di dalam dan mineral besi bantalan di luar.
Peneliti utama Dr Tom Clarke dari sekolah UEA of Biological Sciences mengatakan: "Kami tahu bahwa bakteri dapat mentransfer listrik ke logam dan mineral, dan bahwa interaksi tergantung pada protein khusus pada permukaan bakteri. Tapi itu belum jelas apakah protein melakukan hal ini secara langsung atau tidak langsung.
"Penelitian kami menunjukkan bahwa protein ini bisa langsung 'menyentuh' permukaan mineral dan menghasilkan arus listrik, artinya yang mungkin bagi bakteri untuk berbaring pada permukaan logam atau mineral dan perilaku listrik melalui membran sel mereka.
"Ini adalah pertama kalinya bahwa kami telah mampu untuk benar-benar melihat bagaimana komponen dari membran sel bakteri dapat berinteraksi dengan zat yang berbeda, dan memahami bagaimana perbedaan dalam logam dan mineral interaksi dapat terjadi pada permukaan sel.
"Bakteri ini menunjukkan potensi besar sebagai sel bahan bakar mikroba, di mana listrik dapat dihasilkan dari pemecahan produk limbah domestik atau pertanian.
"Kemungkinan lain adalah dengan menggunakan bakteri sebagai pabrik miniatur pada permukaan elektroda, di mana bahan kimia reaksi berlangsung di dalam sel dengan menggunakan daya listrik dipasok oleh elektroda melalui protein."
Ahli Biokimia Liang Shi dari Pacific Northwest National Laboratory mengatakan: "Kami telah mengembangkan sebuah sistem yang unik sehingga kita bisa meniru transfer elektron seperti itu terjadi dalam sel. Tingkat transfer elektron kita diukur adalah luar biasa cepat - dan itu cukup cepat untuk mendukung respirasi bakteri."
Temuan ini juga penting untuk memahami bagaimana karbon bekerja jalan melalui atmosfer, tanah dan lautan.
"Bila bahan organik yang terlibat dalam mengurangi zat besi, ia melepaskan karbon dioksida dan air. Dan ketika zat besi digunakan sebagai sumber energi, bakteri menggabungkan karbon dioksida ke dalam makanan. Jika kita memahami transfer elektron, kita bisa belajar bagaimana mengontrol bakteri siklus karbon," kata Shi.
Proyek ini didanai oleh Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) dan Departemen Energi Amerika Serikat.
Sumber: sciencedaily.com
Tidak ada komentar :
Posting Komentar