В одной из медных шахт на территории бразильского штата Пара биологи нашли необычный штамм бактерий. Они питаются купоросом и производят чистую медь. Благодаря этому открытию промышленники смогут избавиться от токсичных технологий извлечения меди из руды, пишут ученые в статье для научного журнала Science Advances.
"Открытые нами бациллы могут превращать медный купорос в чистый металл без какого-либо вмешательства человека. Благодаря этим бактериям промышленники смогут отказаться от токсичных веществ при производстве меди", – пишут исследователи.
Необычную бактерию из рода бацилл (Bacillus) биологи под руководством доцента Хьюстонского университета Деборы Родригес обнаружили, изучая микробов из медных шахт на территории Бразилии. Эта бактерия обитает в кислотной среде, которая богата солями меди.
Заинтересовавшись, Родригес и ее коллеги размножили эти микроорганизмы в лаборатории и проследили, что изменится, если добавить в их питательную среду раствор медного купороса.
В течение двух следующих суток все следы соли серной кислоты и меди исчезли из сосуда, а на его дне скопился осадок из частиц диаметром в доли нанометра. Оказалось, что эти частицы состоят из чистой меди: бактерии выделяли ее в атомарной форме.
Это удивило ученых, ведь прямое восстановление меди из раствора любых ее солей – довольно невыгодный с энергетической точки зрения процесс. В промышленности для этого приходится использовать токсичные растворители и катализаторы, из-за чего производство меди – один из самых экологически грязных процессов.
Однако бактерии решают эту задачу с помощью всего лишь 14 ферментов. Они отвечают за транспортировку ионов меди в клетку, их восстановление и возврат атомов чистого металла в окружающую среду. Структура этих ферментов указывает, что медь в данном случае служит лишь побочным продуктом реакции: бактерий на самом деле интересуют атомы серы.
Этой особенностью бразильских бацилл можно пользоваться как при восстановлении экосистем, так и в горнодобывающей и биохимической промышленности. В частности, атомарную медь можно использовать для производства различных наноструктур, катализаторов и медицинских препаратов.
