Expertos en bioelectrónica de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) diseñaron la bacteria para producir electricidad en diversos entornos.
El equipo utilizó un proceso conocido como transferencia de electrones extracelulares para diseñar bacterias y convertirlas en microbios eléctricos altamente eficientes, lo que llevó a triplicar la generación de corriente eléctrica en comparación con las estrategias convencionales.
"En lugar de poner energía en el sistema para procesar residuos orgánicos, estamos produciendo electricidad mientras procesamos residuos orgánicos al mismo tiempo, matando dos pájaros de un tiro", afirmó Ardemis Boghossian, profesor de la universidad suiza.
Según el estudio publicado en la revista Joule, los investigadores pudieron crear una vía EET completa dentro de E. coli, una hazaña nunca antes lograda."Diseñamos la bacteria E. coli, el microbio más estudiado, para generar electricidad", dijo el profesor Boghossian. “Aunque existen microbios exóticos que producen electricidad de forma natural, sólo pueden hacerlo en presencia de sustancias químicas específicas.
"MI. coli puede crecer en una amplia gama de fuentes, lo que nos permitió producir electricidad en una amplia gama de entornos, incluso a partir de aguas residuales”, dijo el profesor.
A diferencia de los métodos anteriores, la E. coli creada mediante bioingeniería puede producir electricidad mientras metaboliza una variedad de sustratos orgánicos. Al integrar componentes de Shewanella oneidensis MR-1, una bacteria famosa por generar electricidad, los investigadores construyeron con éxito una vía que abarca las membranas interna y externa de la célula.
Luego, la E. coli diseñada se probó en aguas residuales de cervecerías donde, a diferencia de microbios eléctricos similares, prosperó. Creen que esto muestra su potencial para el tratamiento de residuos y la producción de energía a gran escala.
"Probamos nuestra tecnología directamente en aguas residuales que recolectamos de Les Brasseurs, una cervecería local en Lausana", dijo Boghossian. "Los microbios eléctricos exóticos ni siquiera pudieron sobrevivir, mientras que nuestras bacterias eléctricas diseñadas mediante bioingeniería pudieron florecer exponencialmente alimentándose de estos desechos".
Las implicaciones del estudio se extienden más allá del tratamiento de residuos. Creen que la E-coli diseñada se puede utilizar en pilas de combustible microbianas, electrosíntesis y biodetección.
La flexibilidad genética de la bacteria significa que puede adaptarse para adaptarse a entornos y materias primas específicos, lo que la convierte en una herramienta versátil para el desarrollo de tecnología sostenible.
El autor principal y asistente de doctorado, Mohammed Mouhib, añadió: “Nuestro trabajo es bastante oportuno, ya que los microbios bioeléctricos diseñados están superando los límites en cada vez más aplicaciones del mundo real.
“Hemos establecido un nuevo récord en comparación con el estado de la técnica anterior, que se basaba sólo en una vía parcial, y en comparación con el microbio que se utilizó en uno de los artículos más importantes publicados recientemente en este campo.
"Con todos los esfuerzos de investigación actuales en este campo, estamos entusiasmados con el futuro de las bacterias bioeléctricas y no podemos esperar a que nosotros y otros impulsemos esta tecnología a nuevas escalas".
