Как бактерии выживают в кислых средах, богатых металлами

Кислотолюбивые бактерии процветают в кислых местах и могут растворять металлы, поэтому их часто используют для промышленной добычи металлов. В своей докторской диссертации Стефани Мангольд из Университета Умео исследовала основные механизмы этих особых бактерий.

"Acidithiobacilli очень эффективны — например, с их помощью добывается четверть мировой меди. Но они также могут вызывать экологические проблемы, например, на заброшенных рудниках. Поэтому фундаментальные исследования этих бактерий важны. Понимая процессы, мы сможем лучше контролировать проблемы загрязнения", — говорит Стефани Мангольд.

Особое свойство этих бактерий — способность жить в крайне кислых средах с высоким содержанием металлов, где не выживают другие организмы. Они также обладают естественной способностью растворять металлические руды.

Чтобы понять, как эти микроорганизмы выживают в такой недружелюбной среде, Стефани Мангольд исследовала метаболизм, устойчивость к металлам и pH-гомеостаз на двух модельных организмах: Acidithiobacillus caldus (At. caldus) и Acidithiobacillus ferrooxidans (At. ferrooxidans).

Были предложены пути, с помощью которых At. caldus расщепляет соединения серы для получения энергии. Это может помочь оптимизировать промышленную добычу металлов, так как деградация соединений серы — важный этап в разрушении металлических руд.

Кроме того, было изучено, как At. ferrooxidans может расти без использования кислорода, что важно для добычи металлов в больших кучах руды, где существуют анаэробные зоны. Знание о том, как эти микробы выживают в условиях стресса от металлов и кислоты, также может помочь в тонкой настройке промышленных процессов.