Stromleitendes Bakterium ist «Mikrobe des Jahres 2024»
Die Mikrobe des Jahres hat eine ganz besondere Fähigkeit. Im Verbund können die Bakterien Strom über mehrere Zentimeter leiten. Forschende haben schon biologisch abbaubare Stromkabel im Sinn.
Die Mikrobe des Jahres 2024: das Kabelbakterium Candidatus Elektronema.
Foto: Pia B. Jensen, Aarhus/VAAM/dpa
Das stromleitende Kabelbakterium Electronema ist «Mikrobe des Jahres 2024». Zehntausende der winzigen Mikroorganismen können im Verbund bis zu fünf Zentimeter lange Ketten bilden, die auch Kabel genannt werden. «Diese sind durch stromleitende Proteinfasern in ihrer Zellhülle verbunden», teilte die Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) in Frankfurt mit.
Die Bakterien der Gattung Electronema haben eine besondere Arbeitsteilung aufgrund ihrer Kettenform. Tausende von Zellen leben im unteren Teil des Sediments von Gewässern und wandeln Sulfid in Sulfat um. Dabei entstehen Elektronen, die über die stromleitenden Fasern ans andere Ende des Kabels an der Sedimentoberfläche fließen und dort auf Sauerstoff übertragen werden.
Erst vor zwölf Jahren entdeckt
Dadurch können Kabelbakterien als einzige Organismen das Sulfid in einer Zone verbrauchen, wo es keinen Sauerstoff gibt. Das sei «ein großer Vorteil gegenüber konkurrierenden Mikroorganismen», so die VAAM. Kabelbakterien wurden demnach erst vor zwölf Jahren am Grund von Meeren und Seen entdeckt.
Kabelbakterien können zwar in der Natur nachgewiesen, bislang aber noch nicht isoliert im Labor vermehrt werden. Sie können unter anderem auch den Schadstoffabbau in Gewässern fördern und die Bildung von Treibhausgasen reduzieren. «So entsteht in überfluteten Reisfeldern jährlich eine große Menge des klimaschädlichen Methans. Kabelbakterien leben im Wurzelbereich von Reispflanzen und können dort die Methanbildung verringern.»
Laut der VAAM ähnelt die Stromleitung in den Proteinfasern der Kabelbakterien der eines metallischen Kabels. Dies macht sie äußerst interessant für eine Elektronik, die auf Biomaterialien basiert. Obwohl die leitfähigen Strukturen der Kabelbakterien bereits patentiert sind, ist die kommerzielle Umsetzung der Entwicklung noch weit entfernt.
