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肠道菌群被称为人体的“第二大脑”。它由100万亿(1万亿=1万亿)细菌“小战士”组成，并基于胃肠道建立一个作战“指挥部”。制造营养，指导人体新陈代谢，维持正常的免疫功能，影响人体健康。据报道，目前，科学家的最新研究表明，人类肠道细菌可以“发电”。

加州大学伯克利分校的微生物学家丹尼尔·波特诺伊(DanielPortnoy Portnoy)是这项研究的合著者，他说，产电细菌不是一个新概念，可以在远离人类生活的环境中找到，比如湖底。

但是科学家以前并不知道腐烂植物或哺乳动物体内的细菌能以更简单的方式发电，尤其是农场动物。在实验室里，波特诺伊和研究小组首次培育出一批单核细胞增生李斯特菌。在日常饮食中，人们很容易吞下细菌，从而感染单核细胞增生李斯特菌。这种食物中毒对免疫力低下的人、孕妇(可能会导致流产)、新生儿和老人最为危险。

通过将单核细胞增生李斯特氏菌置于电化学室中，并用电线或电极捕捉产生的电子，研究小组发现这些食源性细菌可以产生电流。

为什么这个发现令人惊讶？

波特诺伊指出，有些细菌产生电流有几个原因，比如去除代谢过程中产生的电子，但主要目的是产生能量。

这项研究的主要作者、加州大学伯克利分校的博士后研究员萨姆莱特说:“但是单核细胞增生李斯特菌也有其他产生能量的方式，比如通过使用氧气。”

这种发电过程可以是“特定条件下使用的备用系统”，例如，它们可以在肠道缺氧的情况下启动发电功能。

研究人员筛选突变细菌(那些基因缺失或改变的细菌)，以确定哪些基因是细菌发电所必需的。这些基因反过来编码某些蛋白质，这些蛋白质是发电的关键因素。

他们发现这种细菌使用的发电系统(一系列带走细菌电子的蛋白质)比其他亲电细菌(例如生活在湖底的细菌)使用的发电系统简单。

大多数发电系统以前都是在革兰氏阴性菌中发现的，或者说它们的细胞壁是由两层组成的，从而隔离了细菌的内部和外部环境。研究人员最近分析的细菌是革兰氏阳性的，这意味着它们的细胞壁只有一层，而且向外释放电子的障碍更少。

但是当电子到达细菌的外部时，不清楚它们会流向哪里。其他呼叫细菌通常将电子转移到外部环境中的矿物质，如铁或锰。在研究小组的实验中，电子流入电极，肠道中许多不同的分子，如铁，可能结合并接受电子。

同时，研究人员发现这些呼唤细菌需要黄素蛋白才能生存。黄素是维生素B2的变体，在肠道中含量丰富。研究人员后来发现，细菌不仅需要黄素才能生存，而且周围环境中自由漂浮的黄素也能增强细菌的发电活性。

产生细菌

一旦研究小组知道哪些基因负责发电，他们将使用类似的过程来进一步识别数百种产生电力的细菌，其中一些通常存在于肠道中，而另一些在奶酪发酵或益生菌中发挥重要作用。

美国伊利诺伊大学微生物学家LatyCahoon和NancyFreitag没有参与这项研究。他们指出，考虑到细菌可能存在于我们肠道的高电荷环境中，这种最新的发电方法可能有助于为细菌设计基本的能量产生技术。

莱特说，目前，研究人员已经开发出微生物燃料电池或利用细菌从有机物质中发电的电池，就像垃圾处理厂一样。由于这个最新的过程相对简单，所以有可能对其进行改进，但要做出最终结论还为时过早。

莱特更感兴趣的是了解肠道中发生了什么——哪些分子从细菌中获得电子，以及这个过程如何影响细菌的存活。

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