Ученые нашли на Талнахе новый вид бактерий-экстремалов
На Талнахском месторождении медно-никелевых руд, расположенном в Красноярском крае, ученые обнаружили новый вид бактерий, который может стать эффективным инструментом для экологичной переработки минерального сырья.
Микроорганизм, получивший название Acidithiobacillus sibiricus, живет в агрессивной среде с высокой кислотностью и окисляет серу, участвуя в природном процессе биовыщелачивания – растворении минералов, благодаря которому ценные металлы, такие как медь, никель, кобальт и золото, высвобождаются из серосодержащих руд.
Бактерии, окисляющие серу, давно известны науке и уже применяются в промышленности для получения чистых металлов. Наиболее распространенный род таких микроорганизмов – Acidithiobacillus, который включает 11 видов. Однако большинство из них плохо переносят экстремально кислую среду, высокие концентрации солей и тяжелых металлов, что ограничивает их использование в сложных условиях некоторых месторождений. Именно поэтому ученые продолжают поиск новых, более устойчивых штаммов.
Исследователи из Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН вырастили найденные в Талнахе бактерии в лабораторных условиях и получили чистую культуру. Оказалось, что новый микроорганизм способен расти при экстремальной кислотности и температурах до 43 градусов Цельсия. Анализ генома бактерии показал наличие генов, отвечающих за окисление серы, а также защитных механизмов, обеспечивающих устойчивость к меди, цинку, никелю и кобальту, и нейтрализующих активные формы кислорода, разрушающие клеточные мембраны и белки.
Одной из важных особенностей новой бактерии стало образование крупных клеточных скоплений на поверхности частиц серы – это свойство в перспективе может повысить эффективность переработки руды.
В сочетании с устойчивостью к экстремальным условиям это делает микроорганизм идеальным кандидатом для использования в процессах выщелачивания металлов даже на месторождениях со сложными рудами. На основании этих особенностей и генетических отличий от других известных видов авторы выделили бактерию в отдельный вид – Acidithiobacillus sibiricus.
«В дальнейшем мы планируем изучить характеристики этой бактерии в отношении извлечения ценных металлов из конкретных природных минералов, найти предельные концентрации тяжелых металлов, при которых микроорганизм может «работать», а также исследовать механизмы его устойчивости к этим металлам. Это позволит понять, в каких процессах и для каких типов руд использование описанной бактерии наиболее перспективно», – рассказал руководитель проекта Максим Муравьев, кандидат технических наук, сотрудник лаборатории хемолитотрофных микроорганизмов ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН.