Científicos descubren cómo una bacteria convierte toxinas en oro

pixabay.com / skeeze

En un estudio realizado en el año 2009, expertos alemanes y australianos demostraron que la bacteria C. metallidurans puede producir oro de manera biológica.

Un equipo de científicos alemanes y australianos ha desentrañado los procesos molecurales que tienen lugar en el interior del bacilo C. metallidurans, una bacteria capaz de digerir metales tóxicos y convertirlos en oro. Los investigadores difundieron los resultados en un estudio publicado el pasado miércoles. El equipo científico está formado por expertos de la Universidad Martín Lutero (UML), de Halle-Wittenberg, en Alemania, la Universidad Técnica de Munich y la Universidad de Adelaida, en Australia.

La bacteria C. metallidurans vive principalmente en suelos con alto contenido de metales pesados. Con el paso del tiempo, algunos minerales se descomponen y liberan metales pesados tóxicos e hidrógeno en su entorno. Pero más allá de la prensencia de estos últimos, "las condiciones de vida en esos suelos no son malas. Hay suficiente hidrógeno para conservar energía y casi no hay competencia. Si un organismo opta por sobrevivir aquí, tiene que encontrar una manera de protegerse de estas sustancias tóxicas; la bacteria C. metadillurans lo ha hecho", asegura Dietrich H. Nies, profesor de microbiología molecular en la UML y autor principal del estudio.

El oro se introduce en la bacteria del mismo modo que lo hace el cobre. El cobre es un elemento vital para la bacteria C. metadillurans, pero es tóxico en grandes cantidades. Cuando las partículas de cobre y oro entran en contacto con dicha bacteria, se produce una serie de procesos químicos. Si se hallan ambas en el interior de la bacteria, se suprime la enzima CupA, que es la encargada de expulsar las partículas de cobre, en tanto que los compuestos tóxicos de cobre y oro permanecen en el interior de la célula.

Las bacterias activan entonces la enzima Cop A, la cual transforma los compuestos de ambos metales en  formas originalmente díficiles de ser absorbidos, de modo que menos compuestos de cobre y oro entran en el interior de la célula. En consecuencia, se elimina el exceso de cobre, y los compuestos de oro, que son díficiles de absorber, se convierten en pepitas en el área exterior de la célula.

La bacteria C. metallidurans juega un papel fundamental en la formación del llamado oro secundario, que se genera en la naturaleza a raíz de la descomposición de minerales de oro primarios. El estudio realizado por el equipo científico germano-australiano ha proporcionado información relevante sobre el ciclo biogeoquímico del metal precioso. En un estudio realizado en el año 2009, los científicos habían ya demostrado que la bacteria C. metallidurans puede producir oro de manera biológica. Pero desconocían el porqué de este proceso de conversión. 

Gold processing bacteria help to recycle electronics

Adelaide - There are species of bacteria that efficient at processing of gold ore. Applications include recycling electronics as well as use in exploration for new deposits. A new study demonstrates the advantages.

The study has been undertaken at the University of Adelaide and it has been running for ten years. The focus is with how gold can be dissolved, dispersed and re-concentrated into nuggets by the activities of microorganisms; a process called biogeochemical processing.

One area of interest is how long the cycle takes to complete and whether the process can be optimized, including speeding up the conversion process. This is with a view to industrializing the microbial activity on a larger scale.

The process is described by Dr Frank Reith in a research brief: "In the natural environment, primary gold makes its way into soils, sediments and waterways through biogeochemical weathering and eventually ends up in the ocean."

With the role of microbes, he adds: "On the way bacteria can dissolve and re-concentrate gold - this process removes most of the silver and forms gold nuggets."

The bacterium that undertakes the process most efficiently is calledDelftia acidovorans. The organism has a King Midas-like touch, and this is a natural part of the organism's self-defense mechanism. Dissolved gold is toxic to the organism, so it has evolved a mechanism to turn poisonous ions into harmless gold particles that eventually accumulate outside of the bacterial cell. A second bacterium species called Cupriavidus metallidurans can also produce gold nuggets.

What the researchers hope is to find an economically viable way of performing gold extraction from ore and re-processing old tailings or recycled electronics. At present this process is costly, meaning that many electronic devices simply end up in landfill sites rather than being recycled for their potentially valuable competes.

The reason the process is costly is because it takes considerable amounts of time. This time is very short in geological terms, but it is too long for any person to make it commercially effective. Through the use of high-resolution electron-microscopy, the time taken for the microbial processing is anything between 3.5 and 11.7 years for each stage of the process, meaning that it could be up to 60 years before gold is completely recovered and processed.

However, new insights into the process mean that innovative processing techniques could be achieved and this represents the next phase of the continuing research project.

The research is published in the journalChemical Geology, under the heading "Secondary gold structures: Relics of past biogeochemical transformations and implications for colloidal gold dispersion in subtropical environments."