科學家從細菌身上發現一種全新轉換機制,或將解決重金屬污染
細菌教會了科學家如何更好得處理重金屬。
重金屬是指比重大於5的金屬(一般來講密度大於4.5克每立方厘米),包括金、銀、銅、鐵、鉛等,對於地球上的生物來說,重金屬是有毒的,並且它們很難被降解,所以很容易通過食物鏈傳遞和擴散,最後進入人體。
目前,對於污水、土壤,甚至食品中的重金屬問題,各國都在採用特定的處理方案,究其本質,這些方法大多都是採用化學處理方法。而科學家一直希望能夠通過一種更加自然的方式解決它。
近日,馬丁路德大學、慕尼黑理工大學和澳大利亞阿德萊德大學的研究人員通過從分子層面分析出了C.metallidurans細菌在含有重金屬的土壤中的生存機制,並找到了重金屬二次合成的關鍵。這將有利於科學家基於該細菌找到全新的金屬轉換機制。
「除了有毒的重金屬外,這些土壤的生活條件也不錯,有足夠的氫氣來節約能源,幾乎沒有競爭,如果有機體選擇在這裡生存,就必須找到一種方法來保護自己免受這些有毒物質。」微生物學家Dietrich H. Nies教授分析道。
基於這一理論的推理,他們很容易就找到了C.metallidurans細菌,一種生活在重金屬土壤中的生物,並對這一細菌處理重金屬的方式進行了細緻的研究。
研究中,科學家發現當銅(或金)與細菌接觸時,會發生一系列化學過程,而這一過程會使得難以被吸收的重金屬轉化為該細菌可以吸收的物質形式。接下來,隨著細菌體內重金屬的積累,細菌會開始激活一種名為CupA的酶,這種酶將體內攝入的重金屬轉化成細胞不會吸收的形式,讓其不受阻礙的被排出。
在被排出的金屬中,研究人員通過分析驚奇的發現,這些被排出的重金屬(銅、黃金等)和礦物質的物質組成形式是相同的,這也就意味著排出的金屬物質已經是一種無毒的物質,就像是金塊。
為了更加細緻的理解這一過程,研究人員表示將進一步研究其中物質轉化過程的細節,未來這一研究成果不僅有助於對重金屬污染進行很好的處理,更能將有毒重金屬直接提煉為有用的礦物質。
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