خانه / اخبار / research world / باکتریهای که با هضم فلزات سمی، قطعات کوچک طلا تولید می‌کنند

باکتریهای که با هضم فلزات سمی، قطعات کوچک طلا تولید می‌کنند

غلظت بالای فلزات سنگین مانند مس و طلا برای اکثر موجودات زنده سمی است. این مورد برای باکتری Cupriavidus metallidurans صادق نیست. این باکتری، راهی برای استخراج عناصر کمیاب ارزشمند از یک ترکیب فلزات سنگین _بدون اینکه خودش مسموم شود_پیدا کرده است. یک اثر جانبی جالب اتفاق می‌افتد: تشکیل قطعات کوچکی ازطلا.
Cupriavidus metallidurans

باکتری میله‌ای شکل C. metallidurans عمدتا در خاک‌هایی زندگی می‌کند که غنی از فلزات سنگینِ متعدد هستند. با گذشت زمان، برخی از مواد معدنی در خاک خرد می‌شوند و فلزات سمی سنگین و هیدروژن را در محیط اطراف خود آزاد می‌کنند. پروفسور Dietrich H. Nies، یک میکروبیولوژیست در MLU، توضیح می‌دهد: “صرف نظر از فلزات سنگين سمی، شرايط زندگي در اين خاک ها بد نيست. هيدروژن کافي براي حفظ و تامین انرژي در محیطی تقريبا بدون رقابت وجود دارد. اگر يک ارگانیسم این محیط را برای زندگی انتخاب کند، بايد راهي براي محافظت از خود در برابر مواد سمي پیدا کند”.

پروفسور فرانک رایث از دانشگاه آدلاید با همتای استرالیایی خود توانست در سال 2009 اثبات کند که C. metallidurans قادر است به طور زیستی، طلا را رسوب دهد. اینکه چرا این کار را می کند و فرآیندهای دقیقی که در آن دخالت دارند هنوز ناشناخته مانده است. در حال حاضر محققان در حال بررسی فرایندها هستند.
طلا، همانگونه که مس وارد میشود،وارد باکتری میشود. مس یک عنصر حیاتی برای C. metallidurans است، اما در مقادیر زیاد برایش سمی است. هنگامی که ذرات مس و طلا در تماس با باکتری قرار می‌گیرند، طیف وسیعی از فرایندهای شیمیایی رخ می‌دهد: مس، که معمولا در حالتی است که دشوار است استفاده شود، به فرمی تبدیل می شود که به طور قابل ملاحظه‌ای استفاده‌اش برای باکتری ساده‌تر است و بنابراین می‌تواند به داخل سلول برسد.
همین فرایندها برای ذرات طلا هم صادق است Dietrich H. Ni می‌گوید: «هنگامی که ذرات مس بیش از حد در داخل باکتری انباشته شوند، معمولا توسط آنزیم CupA به خارج از باکتری پمپ می‌شوند. “با این حال، زمانی که ترکیبات طلا نیز وجود دارند، آنزیم سرکوب می‌شود و ترکیبات سمیمس و ذرات طلا درون سلول باقی می‌مانند. ترکیب مس و طلا در مقایسه با زمانی که هرکدام به تنهایی وجود دارند، سمی‌تر هستند».
برای حل این مشکل، باکتری آنزیم CopA دیگری را فعال می‌کند. این آنزیم ترکیبات مس و طلا را به شکل اولیه خود جذب می‌کند. Nies می‌گوید “این موضوع، این اطمینان را حاصل می‌کند که ترکیبات مس و طلای کمتری وارد محیط داخلی سلول وارد می شوند، باکتری کمتر مسموم شده و آنزیمی که مس را به خارج پمپ می‌کند می‌تواند مس اضافه را به خارج پمپ کند. یکی نتیجه دیگر: ترکیبات طلایی که جذبشان دشوار است، در بیرون سلول به قطعات ناخالص طلا که قطرشان تنها چند نانومتراست، تبدیل می‌شوند”.
در طبیعت این باکتری نقش مهمی در تشکیل طلا که به اصطلاح به آن طلای ثانویه می‌گویند، دارد که پس از فروپاشیدن سنگ‌های زینتی اولیه که در فرایندهای زمین شناختی ایجاد شده‌اند ظاهر می‌شود. این ذرات طلای سمی تشکیل شده، توسط فرایند آب و هوایی به ذرات طلا بی‌ضرر تبدیل می‌شوند و در نتیجه قطعات طلا تولید می‌شوند.

مطالعه انجام شده توسط تیم تحقیقاتی مشترک آلمان و استرالیا اطلاعات مهمی را در نیمه دوم چرخه طلای زیست _ژئوشیمیایی به ما می دهد. در اینجا فلز طلای اولیه بوسیله باکتری‌های دیگر به ترکیبات فعال و سمی طلا تبدیل می‌شود که در نیمه دوم این چرخه به طلای فلزی ثانویه طلا تبدیل می‌شود.
هنگامی که کل چرخه را درک کنیم، می‌توانیم از سنگ‌های حاوی تنها درصد کمی از طلا بدون نیاز به استفاده ازجیوه سمی_ همانطور که قبلا مورد استفاده قرار می‌گرفتند_ تولید کنیم.
.
مترجم:بهاره بصیرپور

منبع:سایت ساینس دیلی
جدیدترین اخبار روز دنیابا
#کمیته_آموزش حرکت ملی زیست
شناسان

درباره ی salman varmaghani

همچنین ببینید

❗️خوردن مخاط بینی برای سلامتی بدن مفید است!

❗️خوردن مخاط بینی برای سلامتی بدن مفید است! پژوهشگران بر این باور هستند که خوردن …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *