Metal "eating" bacteria, discovered by a US researcher by chance: Supporting a long-standing hypothesis

Recently CNN.co.jp reported the following:

金属「食べる」細菌、米研究者が偶然見つける　長年の仮説を裏付け

2020.07.17 Fri posted at 18:28 JST

（ＣＮＮ） 米国の細菌学者らがこのほど、金属のマンガンを「食べて」カロリーを得ている細菌を偶然発見した。そのような細菌が存在するのではないかという説は１００年以上にわたり唱えられてきたが、これまで証明されたことはなかった。

米カリフォルニア工科大学で環境細菌学を専攻するジャレッド・リードベター教授は、ある実験のため粉末状になった金属元素のマンガンを使用した。実験の後、同教授はマンガンにまみれたガラス容器を水道水で満たし、研究室のシンク内に放置。そのまま学外での活動に出かけて数カ月戻らなかった。

数カ月ぶりに研究室に戻ったリードベター教授は、ガラス容器が黒ずんだ物質に覆われているのに気が付いた。最初はそれが何なのか見当もつかなかったが、かねてから探し求めていた細菌によるものかもしれないと思い、系統立ったテストをして確かめることにしたという。

その結果、容器を覆った黒ずんだものは酸化マンガンで、新たに見つかった細菌によって作り出されていたことが分かった。この細菌は、現地の帯水層からくみ上げた水道水の中にいた公算が大きいという。

研究者らはこの細菌について、１４日刊行のネイチャー誌の中で、マンガンをエネルギー源として利用することが確認された初めての細菌だと説明。自然界の細菌はたとえ金属のような物質であってもこれを新陳代謝させ、細胞に必要なエネルギーを引き出すことができるとの見解を示した。

新たな研究では、この細菌がマンガンを使って化学合成を行えることを突き止めた。化学合成とは、細菌類が無機物の酸化により生じるエネルギーを用いて二酸化炭素から有機物を合成する働きを指す。

さらにリードベター教授は、酸化マンガンが水道管を詰まらせる環境工学上の問題にも言及。これまで細菌の活動が原因と考える研究者は多かったが、その裏付けとなる証拠は得られていなかったと述べた。

Translation

(CNN) Bacteriologists in the United States had now accidentally discovered a bacterium that "ate" metal manganese to gain calories. The theory that such bacteria might exist had been advocated for over 100 years, but had never been proven so far.

Jared Leadbetter, a professor of environmental bacteriology at the California Institute of Technology, used powdered metallic element manganese for an experiment. After the experiment, he filled a glass container covered with manganese with tap water and left it in the laboratory sink. He went out to work outside the school and didn't return for a few months.

Professor Leadbetter, who returned to the lab after a few months, noticed that the glass container was covered with dark material. At first, he had no idea what it was, but he thought it might be due to a bacterium that he had been looking for since a long time ago, so he decided to conduct a systematic test to confirm.

As a result, it was found that the dark thing that covered the container was manganese oxide, which was produced by some newly found bacteria. The bacteria were likely to have been in the tap water that was pumped from the local underground water.

About this bacterium, in the Nature magazine published on the 14^th researchers explained that it was the first bacterium confirmed to utilize manganese as an energy source. They suggested that natural bacteria could even metabolize substances such as metals, and extracted the energy required for their cells.

This new study found that the bacterium could use manganese for chemical synthesis. Chemical synthesis was the action of bacteria to synthesize organic matter from carbon dioxide using energy generated by the oxidation of inorganic matter.

Professor Leadbetter also mentioned the environmental engineering problem of manganese oxide that clogged water pipes. Until now, many researchers believed that the cause was bacterial activity, but it was said that the supporting evidence was not available.

              I am always interested in knowing how the nature world is operating. Professor Leadbetter’s discovery has added one piece of information to my understanding of the universe.