科學家發現全新「導電細菌」物種 有望應用於環境淨化與生醫電子
生物
04-24
科學家近期在美國奧勒岡州亞奎納灣的潮間帶泥灘中,成功分離並鑑定出一種全新的「纜線細菌」物種。這類多細胞原核生物具有獨特的電子傳導能力,能在海洋與淡水沉積物中實現公分級的電子傳輸。
由奧勒岡州立大學博士後研究員李誠帶領的研究團隊表示:「纜線細菌是一類絲狀細菌,能夠在水域沉積物上層進行電化硫化作用。其代謝過程展現出細胞間的精妙分工:深層細胞負責硫化作用產生的電子,會透過特殊傳導系統輸送至表層細胞,再由表層細胞利用氧氣或硝酸鹽作為最終電子受體。」
這種名為「亞奎納電纜菌」(Ca. Electrothrix yaqonensis)的新物種,其電子傳導系統具有獨特結構:平行排列的脊狀結構內含高導電性纖維,這些纖維透過細胞連線處的輪狀結構相互連結,形成高度穩定的導電網路。
李博士指出:「這個新物種在演化樹上處於關鍵位置,可能是電纜菌屬的早期分支,這為我們理解這類細菌的演化歷程提供了重要線索。它不僅代謝潛能與眾不同,其結構特徵也相當獨特,包括比其他物種寬達三倍的表面脊狀結構,以及由特殊鎳基分子組成的高導電纖維。」
這項發現具有重要應用價值:這些細菌的電子傳導能力可用於沉積物汙染整治,而其鎳蛋白導電結構更可能為生物電子學帶來新啟發。研究團隊特別以亞奎納灣原住民部落「Yaqona」為新物種命名,以彰顯原住民與土地的歷史連結,以及對生態知識的貢獻。
這項突破性研究成果已發表於《應用與環境微生物學》期刊,為微生物電化學領域開闢了新的研究方向。