Du kender måske mest bakterier som noget gris, der kan gøre dig syg. Bakteriesygdomme som kolera og tuberkulose slår hvert år millioner af mennesker ihjel.
Men bakterier er så meget mere. Faktisk har de potentiale til at gøre vores liv langt mere bæredygtigt og kan hjælpe os med at tage skridt mod et renere miljø og med at afdæmpe klimaproblemerne.
Bakterier kan for eksempel:
- blive en ny superfood i dit køleskab på linje med spinat eller soja
- bruges i stedet for pesticider til det korn, der ender som brød hjemme hos dig
- måske endda snart gro tekstiler, som kan bruges til at lave nyt tøj - og bagefter blive farvet med endnu flere bakterier i stedet for med kemi, som bliver brugt i dag.
»Det er et meget stort felt, og der er meget i gærde. Specielt, hvis vi skal være lidt grønne, så tror jeg, det kan blive rigtig stort, fordi bakterier kan mange ting. De er biologiens altmuligmænd,« siger Peder Worning, som er mikrobiolog og bakterieforsker ved Klinisk Mikrobiologisk Afdeling, Hvidovre Hospital.
\ Livets byggesten
De encellede bakterier, prokaryoter, var det allerførste liv på Jorden.
Cirka to milliarder år før vores tidsregning spiste en stor bakterie en mindre bakterie. Den mindre bakterie levede videre inde i den store bakterie, og de fordoblede sig i takt med hinanden.
Sådan blev forstadiet til den komplekse celle, man kalder for en eukaryot, til.
Det er fra dette forstadie, at flercellet liv, altså planter og dyr, er opstået.
Bakterier har på den måde været byggesten for alt liv på Jorden.
Han har blandt andet udgivet bogen ' Der er flere bakterier i et gram lort, end der er mennesker i hele verden.' Du kan læse et uddrag af den her på Videnskab.dk.
I den næste tid bringer Videnskab.dk en serie om bakteriernes potentiale. Først skal du have lidt grundlæggende indsigt i perspektiverne.
Alternativ til olieindustrien
Flere forskere peger på, at bakterierne også kan hjælpe med at skabe alternativer til nogle af de mest forurenende processer, som flere industrier anvender i dag.
De kan skabe byggesten og alternativer til eksempelvis olieindustrien, som skaber udgangspunktet for mange produkter i dag.
Per Halkjær Nielsen, professor og leder af Center for Mikrobielle Samfund på Institut for Kemi og Biovidenskab ved Aalborg Universitet, forklarer:
»Olien giver mange forskellige kemikalier til for eksempel at lave plastik. Men det er der faktisk bakterier, der kan i stedet for. Et eksempel er bioplastik, hvor man kan lave plastikposer af bioplastik, som holder lige så godt som almindelig plastik, men som bliver nedbrudt ude i naturen – og som ikke har et klimaproblem,« fortæller han.
Naturens rengøringsassistenter
Derudover er bakterier fantastiske til at rydde op og holde naturen i orden.
Bakterier spiller en kæmpe rolle i vores økosystem.
\ Forskel på bakterier og virusser
Selvom virus og bakterier tit bliver forvekslet, da vi kan blive syge af dem begge, er der store forskelle på de to.
Bakterien kan spise, kopiere sig selv og smide overflødige ting ud, som den ikke behøver.
Det kan en virus ikke. En virus kan kun klare sig ved at snylte på andre. Den får en celle fra en anden skabning til at gøre alt arbejdet for sig.
Hvor bakterier kan formere sig selvstændigt ved celledeling, har virus brug for en værtsorganisme for at kunne formere sig. Uden en værtsorganisme vil virus dø.
Virus består af genetisk materiale, DNA eller RNA, som er omgivet af en proteinskal. Udenpå skallen kan der være fedt- eller proteinmolekyler - det er dem, der giver virus, deres karakteristiske udseende med små fangearme.
Læs mere om forskellen i artiklen Børnevenlig forklaring: Virus er både ven og fjende
Når plante- eller dyremateriale rådner, spiller de en vital rolle i at nedbryde og genanvende materialet som brugbare byggesten for nyt liv. Så de er essentielle for økosystemet.
Det er en egenskab ved bakterierne, som allerede bliver brugt til blandt andet at fjerne olieforurening på strande eller rense vores drikkevand på rensningsanlæg.
De kan altså bruges som små rengøringsassistenter, når vi mennesker ikke lykkes med det.
»Hvis man for eksempel vil have omsat miljøfremmede stoffer eller klimagasser som lattergas, så vil der næsten altid være en bakterie, der kan gøre det,« siger Per Halkjær Nielsen.
Bakterier er naturlige hjælpere
Bakterierne skal endda ikke fremstilles kunstigt. De kan indsamles i naturen, alt efter hvad man ønsker de skal kunne, hvorefter de let kan dyrkes i et laboratorium.
Det er sådan, flere af vores kendte fødevarer er blevet til, heriblandt laktosefri mælk, som er skabt ved hjælp af enzymet fra en bakterie.
»Jeg ser et enormt potentiale i, at bakterier kan være med til at skabe en bæredygtig fremtid. Vi har opdaget flere slags bakterier, der for eksempel er rigtig gode til at producere visse stoffer,« siger Ruben Janssen, mikrobiolog ved Micropia, verdens eneste museum for bakterier.
Bakterier fanger forbrydere
Udover at hjælpe laktoseintolerante med at kunne tåle mælk, agerer bakterierne også hjælpere for politiet, når der skal fanges forbrydere.
Det sker ved den proces, der meget mundret hedder polymerase-kædereaktion, kaldet PCR, der er en måde at forstærke DNA på.
\ Hvad er et enzym?
Et enzym er et protein, man kan finde i alle levende organismer.
Inde i bakterier er enzymer nogle små størrelser, der har forskellige formål, og som blandt andet er med til at holde bakterien i live.
»Hvis du kommer ud på gerningsstedet og leder efter forbrydernes DNA, så er der måske en eller to molekyler. Det kan du ikke bruge til noget som helst,« konstaterer bakterieforsker Peder Worning.
Med PCR-teknikken kan politiet forstærke de få molekyler, de finder. Altså fordoble dem, så de har mere materiale at analysere på, hvilket gør det mere sandsynligt at finde frem til gerningsmanden.
Ved denne teknik bliver en blanding af enzymer fra bakterier og DNA-molekyler varmet op til 80 grader ad flere omgange. Det kan du læse mere om på DTU’s hjemmeside.
Da man i sin tid skulle finde et enzym, der kunne holde til den høje temperatur, var det nødvendigt at gå ud i naturen og lede.
»Enzymer vil normalt gå i stykker, når man varmer dem op til 80 grader. Men man har fundet en bakterie i vulkanske omgivelser, som lever fint ved 80 og 90 grader. Så man bruger enzymet derfra. Hvis man ikke havde det enzym, kunne man slet ikke lave den DNA-teknik,« forklarer bakterieforsker Peder Worning.
\ Red Verden
I en række løsningsorienterede artikler ser Videnskab.dk nærmere på, hvordan mennesket kan redde verden. Vi tager fat på bl.a. atomkraft, GMO, og om det giver mening at se på sig selv og gøre en forskel derfra. Hvad siger videnskaben?
Du kan debattere måder at redde verden på i Facebook-gruppen RED VERDEN.
Verdens små superhelte
Den gode nyhed er, at gode bakterier er overalt i verden, og hvordan vi kan anvende dem er kun op til vores egen fantasi.
Men faktisk ved vi i dag ikke så meget om bakterierne ude i naturen. For at blive klogere på dem er et forskerhold, ledet af blandt andre Per Halkjær Nielsen fra Aalborg Universitet, netop gået i gang med at kortlægge de potentielt mange millioner af forskellige bakterier, der findes i den danske natur.
Det gør de med ønsket om at skabe et kæmpestort bakteriebibliotek. Forskningsprojektet er blevet døbt Microflora Danica og løber frem til 2022.
»Vi ved ikke, hvor mange der er, men der er nok et sted mellem en 0,5 og 10 millioner arter. Vi vil kortlægge dem, så vi ved, hvad det er for nogle, som vi genfinder rundt omkring i forskellige systemer,« siger Per Halkjær Nielsen, som leder Microflora Danica-projektet i samarbejde med professor Mads Albertsen.
Det er muligt at kortlægge de mange bakterier nu, fordi en helt ny DNA-teknologi gør det både hurtigere og billigere for videnskaben at blive klogere på bakterierne.
Og med så mange og forskelligartede bakterier kan videnskaben måske i en nær fremtid lykkes med at finde nogle arter, som den kan få til at arbejde for os på samme måde, som de i dag gør i vores skove.
»Lige nu snakker man mest, men teknologien er der. Og om 10 år er vi meget dygtigere til de her ting, end vi er i dag,« siger Per Halkjær Nielsen, professor og leder af Center for Mikrobielle Samfund.
I en serie artikler over de næste uger ser Videnskab.dk nærmere på, hvordan bakterier konkret kan bruges til at lave tøj, til at skabe nye fødevarer og måske endda til at gøre landbruget langt mere bæredygtigt.
\ Bakterierne er en usynlig trussel
Skotten Alexander Fleming gjorde i 1923 en bemærkelsesværdig og ganske tilfældig opdagelse: penicilinet. Her på billedet kan du se ham modtage Nobelprisen af den svenske konge Gustav V (Foto: Ukendt fotograf, Public Domain)
Vi skal altså ikke langt tilbage i historien før en bakteriel sygdom, som for eksempel kolera eller tuberkulose, betød den visse død i Danmark.
»I de første mange år efter at vi opdagede bakterien, gik det ud på at finde ud af, hvad de var, og hvilke sygdomme de forårsagede. Altså at finde bakterier og finde ud af at det var dem, der var årsag til en række af de meget alvorlige sygdomme som tuberkulose, pest, kolera og så videre. Det har jo været ret vigtigt,« siger bakterieforsker Peder Worning.
Det første effektive middel mod bakteriesygdomme kom på markedet i 1939, lige op til 2. Verdenskrig.
Opdagelsen var så skelsættende, at opdageren – den britiske læge og forsker Alexander Fleming – modtog Nobelprisen i fysiologi/medicin.
I lige så høj grad som bakterierne har været og er forudsætningen for liv, har de også været skæbnesvangre for mange mennesker, når de har bragt døden med sig.
Deres usynlige karakter og frygten for dem lever i bedste velgående.
»Bakterier er jo lidt ligesom terrortruslen, det er også en usynlig trussel. Derfor bliver vi frygteligt bange for det, ikke? Den karakter har bakterierne også, fordi vi kan ikke se dem. Derfor bliver det ret gyseragtigt,« siger bakterieforsker Peder Worning.
