“采礦”細菌將有毒的銅離子變成有用的金屬

銅是最廣泛使用的金屬之一,但是將其提取並提煉成有用的形式是非常耗費能源的,並且同時需要苛刻的化學處理,大量的污染也在所難免。但是現在,休斯頓大學的研究人員發現了能夠將有毒的銅離子自然轉化為金屬銅的細菌。

無論一個環境在我們看來是多麼的荒涼,某種形式的生命都有可能找到在那里繁衍的方法。銅礦就是這樣一個例子:銅礦可能是有毒的,但是某些種類的細菌已經被發現生活在那里。而在新的研究中,研究人員調查了它們在這些礦井中的實際表現。

使用電子顯微鏡,研究小組檢驗了從巴西的一個銅礦中分離出來的一種芽孢桿菌。他們發現,這些細菌能夠通過將有毒的硫酸銅離子轉化為一種穩定的單原子形式,即零價銅而生存。這就是我們最熟悉的方便的金屬銅。

“該研究的共同作者Debora Rodrigues說:”這些微生物利用一種獨特的生物途徑,其蛋白質陣列能夠提取銅(II)(Cu2+)並將其轉化為單原子的零價銅(Cu0)。”微生物的目的是通過將離子銅轉化為單原子銅,為自己創造一個毒性較小的環境,但同時它們也製造出對我們人類有用的東西”。

這一發現特別有趣,因為人類自己的這種物質轉換的工業過程是相當不環保的,需要有毒的溶劑並產生危險的氣體,如二氧化硫。廢料,費事,費力,總而言之很昂貴。”就化學反應而言,這是極難完成的,”該研究的共同作者Francisco Robles Hernandez說。”通常情況下,為了生產任何元素的單原子,要使用苛刻的化學品。這種細菌正在非常自然地創造它,這是非常令人印象深刻的。”

該團隊說,利用細菌將銅轉化為有用的形式,最終可能更安全、更有效,它們可以讓礦山從廢物流中提取有價值的材料,如酸性礦井排水。其他物種可能也在執行類似的功能–畢竟,其他細菌已被發現將有毒金屬轉化為小金塊的能力。

然而,像往常一樣,還有一個問題,那就是這個過程在工業用途上的可擴展性如何。該研究的下一步將是調查這方面的情況,並從細菌中收獲銅。

該研究發表在《科學進展》雜誌上。

來源:cnBeta