Bakterie wykorzystujące uran w procesie oddychania mogą przyczynić się do oczyszczenia wód gruntowych, skażonych przez obróbkę rudy tego metalu.
Naukowcy z Rutgers University (New Jersey, USA) wraz ze współpracownikami odkryli rzeczone bakterie w glebie na terenie starego zakładu rozdrabniania rudy uranu w Rifle (Colorado, USA). Jest to jedno z dziewięciu takich miejsc w stanie, pozostałość po fabryce broni nuklearnej w czasach Zimnej Wojny. Badania pod kierownictwem profesora Lee Kerkhofa, które obecnie są tam prowadzone, to część programu Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych, mającego na celu sprawdzenie, czy bakterie są w stanie rozwiązać problem uranu, który wiele lat temu przedostał się do gleby wraz z opadami, czyniąc wodę na tym obszarze niezdatną do spożycia.
Oddychanie uranem jest dosyć rzadko spotykane w świecie mikrobów. Większość gatunków bakterii, które wykorzystują ten pierwiastek, nie potrafi przeprowadzić oddychania tlenowego. Za to niektóre z nich do wytwarzania energii, potrzebnej do przeprowadzania procesów metabolicznych, używają związków metali – najczęściej żelaza. Naukowcy spotkali się już w przeszłości ze spadkiem stężenia uranu w wodach gruntowych w czasie, gdy takie bakterie były aktywne, ale nie ma dowodów jednoznacznie wskazujących na to, że to one są odpowiedzialne za ich oczyszczenie.
Nowo odkryte organizmy należą do bardzo rozpowszechnionej grupy betaproteobakterii, jednak jest to pierwszy znany przypadek wywodzących się z niej mikrobów, które w procesie oddychania potrafią wykorzystywać zarówno tlen, jak i uran. Jak wyjaśnia Kerkhof, gdy bakterie wejdą w interakcję ze związkami uranu w roztworze H2O, na drodze reakcji chemicznej, zwanej redukcją, neutralizują silnie elektrododatni uran – tym samym immobilizując go i sprawiając, że nie stanowi już zagrożenia dla ujęć wody pitnej. Tyle wynika z obserwacji z zewnątrz, wciąż nie wiadomo dokładnie, co dzieje się pod powierzchnią ziemi. Wedle słów naukowca, istnieje podejrzenie, że uran formuje nanocząstki.
Lee Kerkhoff dostrzega w mikroorganizmach spory potencjał i optymistycznie podchodzi do kwestii rozwiązania przez nie problemu zanieczyszczenia gleby promieniotwórczym pierwiastkiem. Jeśli obecne badania nad ich wpływem na środowisko dadzą pozytywne rezultaty, bakterie mogą odegrać dużą rolę przy rekultywacji terenów w innych miejscach obróbki uranu. Dzięki temu pomogą przywrócić do użytku okoliczne zasoby wody.
[Źródło: Phys.org; Zdjęcia: Bill Gilette, PNNL]
