Бактерии, которые выделяют золото

85

(Чтобы не читать статью — можете посмотреть видео)

Согласно недавно опубликованным исследованиям, проведенным учеными из Австралии и Германии, стало возможным изучить процессы, с помощью которых редкая бактерия — Cupriavidus metallidurans может превращать следовые количества токсичных металлов в крошечные самородки золота.

Cupriavidus metallidurans имеют форму стержня и колонизируют окружающую среду, токсичную для большинства живых организмов, богатых тяжелыми металлами, такими как медь и золото.

Команда ученых из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU), Технического университета Мюнхена (TUM) и Университета Аделаиды открыла молекулярные процессы внутри бактерий. Результаты исследования были опубликованы в журнале Metallomics, опубликованном Королевским химическим обществом.

Со временем некоторые минералы в почве выделяют токсичные тяжелые металлы и водород в окружающую среду. — Помимо токсичных тяжелых металлов, условия жизни на этих почвах неплохие. Достаточно водорода экономит энергию и практически нет конкуренции. Если организм решит жить здесь, он должен найти способ защитить себя от этих токсических веществ, — объяснил профессор Дитрих Х. Найс, микробиолог MLU.

В 2009 году профессор Nies и профессор Frank Reith из университета Аделаиды доказали, что C. metallidurans биологически способен производить золото. Однако тогда исследователи не знали, почему это происходит. Эти процессы известны только сейчас.

Как оказалось, эта бактерия обладает довольно оригинальным защитным механизмом, который включает в себя не только золото, но и медь. Соединения, содержащие оба этих элемента, могут легко проникать в клетки C. metallidurans . Внутри они взаимодействуют друг с другом, что представляет серьезную угрозу для бактерий.

Чтобы справиться с этой проблемой, бактерии C. metallidurans используют ферменты для удаления вредных металлов из своих клеток — в случае меди есть фермент CupA. Но присутствие золота вызывает новую проблему.

«Когда присутствуют также соединения золота, фермент подавляется, а токсичные соединения меди и золота остаются в клетке», — объяснил Найс. Затем C. metallidurans активирует другой фермент, который ученые назвали CopA. Благодаря этому бактерия может преобразовывать соединения меди и золота в формы, которые менее вредны и легче усваиваются клеткой. — Благодаря этому в клетку попадает меньше соединений меди и золота, — добавил Нис.

Этот процесс не только позволяет бактериям выживать в такой сложной среде, но также вызывает образование крошечных частиц золота размером в несколько нанометров в качестве побочного эффекта процесса.

Понимание этого процесса теперь позволит его использовать. В будущем эти идеи могут быть использованы для рафинирования драгоценного металла из руд, которые содержат лишь небольшое количество золота — что очень трудно сегодня.

Источник: Университет Мартина Лютера, Галле-Виттенберг , Big Think , фото: Технический университет Мюнхена