Ученые изучают бактерии, которые могут создавать золото

Бактерия Cupriavidus metallidurans способна превращать токсичные растворённые соединения золота в мельчайшие частицы металлического золота. Этот природный механизм исследователи изучают уже много лет, говорится в публикациях PNAS и научного журнала Metallomics.

Звучит как биологическая версия алхимии, однако бактерия не создаёт драгоценный металл из ничего. Она лишь меняет форму уже существующего золота, переводя его из растворённых и токсичных соединений в твёрдые металлические частицы.

Почему золото опасно для бактерии

Cupriavidus metallidurans обитает в почвах, где встречаются медь, золото и другие тяжёлые металлы. Она обладает необычной устойчивостью к среде, которая оказалась бы смертельной для многих других микроорганизмов.

Медь в небольшом количестве нужна бактерии для жизни, но при высокой концентрации становится ядовитой. Обычно клетка избавляется от излишков меди с помощью специальных транспортных белков.

Проблема возникает, когда рядом присутствуют растворённые соединения золота. Они могут проникать внутрь клетки и мешать работе системы, которая выводит медь. В результате два металла вместе становятся ещё опаснее, чем по отдельности.

Как появляются частицы настоящего золота

Чтобы выжить, бактерия использует систему защитных белков и ферментов. Один из ключевых участников процесса называется CopA. Он помогает снизить количество наиболее токсичных соединений золота внутри клетки и создаёт условия, при которых они превращаются в стабильное металлическое золото.

Мельчайшие частицы формируются в оболочке бактерии. Их размер измеряется нанометрами, поэтому увидеть такое золото невооружённым глазом невозможно.

Исследователи считают, что в природе этот процесс участвует в образовании так называемого вторичного золота. Первичные золотые руды постепенно разрушаются под воздействием воды, воздуха и микроорганизмов. Часть металла переходит в подвижные соединения, а бактерии снова превращают его в твёрдую форму.

За длительное время отдельные частицы могут накапливаться и становиться частью более крупных золотых образований. Поэтому микроорганизмы рассматриваются как одни из участников естественного круговорота золота возле поверхности Земли.

Можно ли добывать золото с помощью бактерий

Учёные рассматривают этот механизм как возможную основу для новых методов извлечения драгоценных металлов. В перспективе бактерии или созданные на основе их ферментов технологии могут помочь перерабатывать бедные руды, отходы горнодобывающей промышленности и электронный лом.

В Университете имени Мартина Лютера в Галле-Виттенберге отмечали, что понимание полного биогеохимического цикла золота может помочь извлекать металл из сырья с очень низким содержанием золота и сократить применение токсичных соединений ртути.

Однако до появления промышленных установок, в которых бактерии массово производят золото, пока далеко. Процесс требует исходного сырья, уже содержащего золото, а получаемые частицы чрезвычайно малы. Экономическая эффективность таких методов ещё нуждается в проверке.

Поэтому Cupriavidus metallidurans нельзя считать живой машиной для получения богатства. Её главная особенность заключается в другом: микроорганизм научился обезвреживать опасные соединения и тем самым стал частью природного процесса формирования золота.