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La ricerca spalanca le porte alle batterie microbiche

Un team di scienziati britannici dimostra per la prima volta l'esatta struttura delle proteine che permettono ai batteri il trasferimento di carica. Ora creare efficienti celle a combustibile microbiche o agenti anti-inquinamento sarà solo questione di tempo

(Rinnovabili.it) – La struttura molecolare delle proteine che permettono ai batteri di rilasciare una carica elettrica non è più un segreto. A rivelarla è stata una squadra di ricercatori del Regno Unito pubblicando i risultati del proprio lavoro nel Proceedings of National Academy of Sciences. Risultati che, a conti fatti, potrebbero aprire definitivamente la strada allo sviluppo di nuove tecnologie energetiche, come ad esempio le celle a combustibile microbiche o ‘bio-batterie’, e ambientali basate sulla capacità degli agenti microbici d’eliminare l’inquinamento tossico.
“Identificare la precisa struttura molecolare delle proteine chiave coinvolte in questo processo è un passo fondamentale per collegare i batteri ad una valida fonte di elettricità”, ha spiegato l’autore dello studio Tom Clarke della Scuola di Scienze Biologiche presso l’University of East Anglia a Norwich.

*Una questione di chimica* Come avviene nelle altre cellule, i batteri usano gli elettroni estratti da substrati organici o inorganici per produrre energia; devono tuttavia essere in grado di garantire che questi elettroni vengono successivamente rimossi. _Shewanella oneidensis_ è un batterio che può ridurre i metalli pesanti tossici ed in grado di vivere in ambienti con o senza ossigeno; in ambienti privi di ossigeno, al pari di altri microbi, può utilizzare gli ossidi di ferro e altri minerali cedendo loro gli elettroni. Per questo trasferimento sono possibili tre diversi meccanismi su cui si è già indagato ma, prima di questo studio, ancora poco si conosceva a riguardo della struttura molecolare delle proteine di membrana, o ‘citocromi’, che effettuano tale cessione.
Clarke e colleghi hanno utilizzato una tecnica chiamata cristallografia a raggi-x per rivelare la struttura molecolare di un particolare citocromo – chiamato *MtrF* – che si trova sulla superficie esterna del _Shewanella oneidensis_ e fa parte di un complesso di trasferimento più vasto.

*Verso le bio-batterie* “Questa particolare proteina rappresenta il terminale elettrico sulla superficie esterna della cellula batterica, e saperne di più ci permette di migliorare la nostra comprensione di come i batteri si connettano ai minerali per il trasferimento di carica”, ha aggiunto Clarke. La scoperta della struttura molecolare ha richiesto tre anni di lavoro ma i risultati permetteranno agli scienziati di iniziare a sviluppare validi processi per “legare” i batteri direttamente agli elettrodi mettendo così a punto efficienti celle a combustibile microbiche. Allo stesso modo potrebbero contribuire a realizzare agenti efficaci ripulire le fuoriuscite di petrolio o di uranio.