微生物制造金属铜

一种可以将矿山废物转化为铜金属的细菌可能是解决迫在眉睫的铜危机的答案。
2021年4月27日

采访

德博拉·罗德里格斯,德克萨斯州休斯顿大学

铜矿

澳大利亚的一个铜矿采矿场

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65年:这是我们在电气、电子和管道行业中最有价值的金属之一耗尽之前的时间。当然,我说的是铜。但在开采这种主要在美洲、非洲和中国开采的珍贵商品的过程中,环境往往付出了非常高昂的代价。富含铜的酸性矿山废物以溶解的铜化合物的形式,如硫酸铜,流入当地的河流,湖泊和土壤,在那里它是一种强大的毒药,破坏当地的生态。但是德克萨斯州休斯顿大学的Debora Rodrigues认为她可能有一个解决方案。她去看了看受污染地区的生物,惊讶地发现大量的微生物群落已经进化到可以吸收这些铜污染物并将其转化为无害的微小铜金属碎片。现在还为时尚早,但这可能是清理矿区的一种方法,并有助于解决迫在眉睫的铜危机……

黛博拉:我们现在有很多铜矿,他们有很多的浸出物,他们不使用。因此,我们浪费了大量的铜,然后在该地区也产生了大量的污染和污染。这是我的背,我不知道你们能不能看到,我有一个被铜污染的湖,你们可以看到它有多蓝。

克里斯-是的。我明白了。你的视频在那里,你的背景颜色很漂亮,但我想对于生活在里面的东西来说不是很漂亮。

黛博拉-不。这杀死了很多生命,鱼类和动物,同时也对环境造成了巨大的影响。所以我们要做的就是从环境中获取微生物。他们可以从水里,从土壤里,从不同的环境中获取铜。它们在细胞内积累,我们实际上可以收集这些微生物并从中提取。

Chris -当你说他们收集铜的时候,他们是收集溶解形式的铜然后把它变成金属吗?你是这个意思吗?

黛博拉-没错。这就是我要说的。实际上,他们得到了溶解物质的液体部分,并将其转化为固体物质。

克里斯-在你告诉我们你是怎么发现它们的存在之前。为什么微生物想要这么做呢?

黛博拉:嗯,就像所有的生物一样,我们总是试图让我们的生存环境变得更好。他们和我们没有什么不同。他们实际上是在试图收获铜,并将其制成不溶性物质。这样对它们的毒性就会降低,这样它们就能在那种环境中生存。

所以被迫生活在富含铜的,受铜污染的地区,微生物通过把铜转化成毒性更小的东西来解决这个问题,也就是把铜变成金属的形式。

黛博拉-没错。

克里斯-有趣的是,这是我们想要的。

黛博拉-是的,我们想要。完全正确。

克里斯:这些微生物是如何引起你的注意的?

黛博拉-说实话,我们并没有专门找他们。我们实际上是在试图了解这种环境下微生物的多样性,但我认为研究的有趣之处在于,有时我们在寻找一些东西,我们发现了一些完全不同的东西,可能会更好。

克里斯:你知道微生物是如何从化学上重新获得溶解的铜,并以这种方式将其转化为金属的吗?

黛博拉:是的,实际上,还原水中的硫酸铜生成铜,他们使用蛋白质。就像我们都用蛋白质来消化食物一样。它们利用蛋白质消化金属并将其转化为其他物质。

克里斯:我想,这里有两种选择,不是吗?要么你可以用微生物来清理废水,要么你去偷它们进化出来的东西,这些蛋白质可以做到这一点。你只要大量生产这些蛋白质,而不是细菌。

黛博拉-是的。你当然可以这么做。你当然可以这么做。你可以用虫子,然后从虫子身上提取或者用它们的蛋白质,提取它们的蛋白质然后大量生产。有两种方法。

克里斯-这是第一步。微生物告诉你这是可能的。现在的问题是,在某种程度上,优化这个,或者直接通过摆弄微生物,或者摆弄它们制造的蛋白质来产生一个更优化,更有效的系统。

黛博拉-没错。

克里斯:你认为这可行吗?

黛博拉——我想会的。考虑到我们技术的发展,我认为这是可行的。我认为这是完全可行的。是的。

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