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微生物可以清除铀

通过露易丝·穆雷- 2011年9月5日19:1:1 GMT
微生物可以清除铀

一种天然存在的土壤细菌可以使受污染地区的有毒铀变得安全。

密歇根州立大学(MSU)的研究人员已经发现了其中的原理核废料旁边在美国,一种古老的细菌可以利用细胞壁外被称为微生物纳米线的毛发状结构沉淀出铀。一旦被细菌分解成丝状纳米线外的黑色外壳,铀就不能再溶解在地下水中,而是会附着在细菌的附体上。

“在这种形式下,它对其他生物体无害。该研究的主要作者杰玛·雷格拉(Gemma Reguera)解释说,“既然我们已经了解了它们是如何做到这一点的,我们可以研究更好的方法来增加这些细菌的数量,并将它们用于受污染的矿场或铀浓缩的地方的生物修复。”微生物是土壤微生物群的正常居民。

细菌纳米线是这一过程中必不可少的,是由核废料旁边以应对恶劣的环境条件。它们允许微生物在细胞外获取能量,就像植物根系在土壤中移动一样。了解细菌是如何处理有毒铀的,将有助于科学家更好地设计现场清理计划,这在许多矿场和前军事试验区都很重要。

在实验室中,这些细菌接触到的铀浓度是通常在受污染土壤中发现的铀浓度的10倍。只有那些制造出纳米线的科学家能够去除大部分毒素,用化学方法减少毒素,并固定住毒素,使金属失效。这个团队也能够进行工程设计核废料旁边菌株的纳米线数量是正常菌株的三倍。这种菌株除去并固定了三倍以上的铀。纳米线还屏蔽了毒素,防止毒素进入细胞并杀死细胞。通过使用荧光染料来测量细胞呼吸酶的活性,研究人员发现这些超级细菌的重要功能完好无损,而且在接触铀后恢复的速度比它们的普通表亲要快得多。

这项研究最终可能会通过刺激自然发生的有机体去做自然发生的事情,从而取代昂贵的去除受污染土壤的需要。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS今天)。

上方图片说明:硫还原地杆菌的透射电镜图,黑色的铀沉淀在细胞一侧产生的细菌纳米线(黄色)上。图片来源:Dena cologne和Gemma Reguera(密歇根州立大学)