黃金勘探者可能有一天會使用培養皿來幫助他們的探尋。一份今天線上發表在《自然化學生物學》上的論文報告稱,一種細菌形成奈米級金塊,以幫助其在貴金屬的有毒溶液中生長。
阿德萊德大學的環境微生物學家弗蘭克·雷斯說,細菌創造顆粒的分子有一天可能被用於從礦山廢料中收集黃金,他研究黃金加工細菌,但未參與最新的研究。
大約十年前,雷斯發現了一些令人信服的證據,表明細菌在金顆粒上茁壯成長。在相隔數千公里的多個地點,他和他的團隊發現產 металлофизика 銅綠假單胞菌生活在金塊上的生物膜中。細菌透過將溶解的金積累在細胞內的惰性奈米顆粒中來解毒;雷斯和他的同事們在過去的十年裡一直在研究其原理,但尚未公佈他們的完整結論。
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一些生物膜還包含第二種細菌:戴爾夫特菌(Delftia acidovarans)。加拿大漢密爾頓麥克馬斯特大學的生物化學家內森·馬加維和他的團隊在金溶液中培養了這種細菌,發現細菌菌落周圍環繞著金奈米顆粒的黑色光環。研究人員得出結論,戴爾夫特菌以某種方式在其細胞壁外部創造金顆粒,而不是像產 металлофизика 銅綠假單胞菌那樣在其內部創造。
金色基因
研究人員透過生化和基因組分析,發現了一組基因和一種化學代謝物,它們負責沉澱黃金。經過基因改造而缺乏這些基因的細菌不再形成黑色光環,並且在金的存在下,它們的生長受到阻礙。該團隊還分離出一種由未經改造的細菌產生的化學物質,該物質導致金顆粒從溶液中沉澱出來。這種化學物質被命名為戴爾夫特菌素。
研究人員認為,他們鑑定的基因參與產生戴爾夫特菌素並將其轉移到細胞外。透過沉澱金,戴爾夫特菌可能阻止金屬以溶液形式進入其細胞。但馬加維表示,戴爾夫特菌也可能使用其他機制來解毒突破其細胞壁的金。
雷斯說,馬加維的工作“與我們的工作非常互補”。這兩種細菌可能共生,戴爾夫特菌使用戴爾夫特菌素將可溶性金減少到兩種細菌都能應對的水平。
雷斯說,微生物輔助的淘金熱可能還會發生。戴爾夫特菌素可用於生產用於許多化學反應的金奈米顆粒催化劑,或從礦山產生的廢水中沉澱黃金。“這個想法可能是使用細菌或代謝物來播種這些廢料堆,讓它們靜置多年,看看是否會形成更大的顆粒,”雷斯說。
馬加維認真對待這些應用:他已獲得戴爾夫特菌素的智慧財產權。但他強調,他最感興趣的是瞭解代謝物的化學性質。“我希望我可以說我們每天在加拿大種植公斤級的黃金。”
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2013年2月3日首次發表。