《金属组学》某些细菌通过消化有毒金属产生微小的金块

2025年04月11日 阅读量:58

元素百科介绍一些细菌通过消化有毒金属产生小金块。铜、金等高浓度重金属对大多数生物有毒。然而,这种C. metallidurans细菌的情况并非如此。它找到了从重金属化合物中提取有价值的微量元素而不毒害自己的方法。一个有趣的副作用是形成一个小金块。一个研究小组发现了细菌中的分子过程。该小组在皇家化学学会出版的《金属组学》杂志上发表了他们的研究成果。

这种杆状细菌主要生活在富含大量重金属的土壤中。随着时间的推移,一些矿物质在土壤中分解,向它们的环境中释放有毒的重金属和氢。“除了有毒的重金属,这些土壤的生活条件也很好。有足够的氢气来节约能源,几乎没有竞争。如果一个有机体选择在这里生存,它必须找到一种方法来保护自己免受这些有毒物质的侵害。“Dietrich,MLU微生物学家 H.Nies教授解释说。2009年,他与阿德莱德大学的Frank合作 Reith教授一起证明了C.metallidurans可以在生物学上沉积金块。为什么会发生这种情况和确切的过程还不得而知。现在,研究人员终于可以解开这个谜了。

黄金进入细菌的方式与铜相同。铜是一种重要的微量元素,但它非常有毒。当铜和金接触细菌时,会有一系列的化学过程:铜通常以难以吸收的形式存在,转化为更容易进口细菌的形式,从而到达细胞。金化合物也是如此。Cupa酶通常会在细菌中积累过多的铜。“然而,当金化合物存在时,酶被抑制,有毒的铜和金化合物留在细胞中。铜和金的组合实际上比它们单独出现时更有毒。”Dietrich H. Nies说。为了解决这个问题,细菌激活了另一种酶——CopA。这种酶将铜和金的化合物转化为难以吸收的形式。“这保证了铜和金化合物进入细胞的减少。细菌中毒较少,泵出铜的酶可以畅通无阻地处理过量的铜。另一个结果是,从细胞外吸收到无害金块的金化合物只有几纳米大小。Nies说。

在自然界中,在原始地质作用下形成的次生金在古代金矿的形成中起着关键作用。它将风化过程中形成的有毒金颗粒转化为无害的金颗粒,从而产生金块。

德国-澳大利亚联合研究小组的研究为生物地球化学金矿循环的后半部分提供了重要的启示。在这里,原生金被其他细菌转化为可移动和有毒的金化合物,并在周期的后半部分转化为次生金属。一旦你了解了整个循环过程,你就可以从含有少量黄金的矿石中生产黄金,而不是像以前那样使用有毒的汞键。

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