Минерал магнетит — один из трех встречающихся в природе оксидов железа. Бактерия Geobacter sulfurreducens в процессе своей жизнедеятельности восстанавливает железо, а микроб Rhodopseudomonas palustris его окисляет. Окисление — это процесс потери электронов, а восстановление — их получение, поэтому при совместном существовании эти бактерии превращают частички магнетита в аккумуляторы, попеременно то окисляя, то восстанавливая его.
Джеймс Берн (James Byrne) из Тюбингенского университета (Германия) и его коллеги вырастили оба вида бактерий в среде с магнетитом, контролируя условия освещения так, чтобы оно имитировало смену дня и ночи. Они обнаружили, что при свете Rhodopseudomonas palustris забирали электроны у магнетита, разряжая его, а в темноте Geobacter sulfurreducens работали донорами электронов для магнетита.
Ученые наблюдали, как цикл окисления — восстановления повторяется несколько раз. Таким образом, вместе бактерии постоянно повторно использовали необходимое им соединение, расходуя на поддержание жизнедеятельности только распространенные вещества — органику, воду, углекислоту и другие.
«Это открытие может иметь интересное геохимическое приложение. В последнее время активно исследуется использование магнетита для очистки воды от токсичных металлов. Например, магнетит может восстанавливать токсичный шестивалентный хром до менее токсичного хрома (III) и поглощать его. Обработка магнетита восстанавливающими бактериями может увеличить его возможности по очистке воды. Однако мы все еще находимся на ранней стадии понимания биоинженерного применения этого открытия», — пояснил Андреас Капплер (Andreas Kappler) из Тюбингенского университета (Германия), чьи слова приводятся в сообщении Европейской ассоциации геохимии.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science.
Джеймс Берн (James Byrne) из Тюбингенского университета (Германия) и его коллеги вырастили оба вида бактерий в среде с магнетитом, контролируя условия освещения так, чтобы оно имитировало смену дня и ночи. Они обнаружили, что при свете Rhodopseudomonas palustris забирали электроны у магнетита, разряжая его, а в темноте Geobacter sulfurreducens работали донорами электронов для магнетита.
Ученые наблюдали, как цикл окисления — восстановления повторяется несколько раз. Таким образом, вместе бактерии постоянно повторно использовали необходимое им соединение, расходуя на поддержание жизнедеятельности только распространенные вещества — органику, воду, углекислоту и другие.
«Это открытие может иметь интересное геохимическое приложение. В последнее время активно исследуется использование магнетита для очистки воды от токсичных металлов. Например, магнетит может восстанавливать токсичный шестивалентный хром до менее токсичного хрома (III) и поглощать его. Обработка магнетита восстанавливающими бактериями может увеличить его возможности по очистке воды. Однако мы все еще находимся на ранней стадии понимания биоинженерного применения этого открытия», — пояснил Андреас Капплер (Andreas Kappler) из Тюбингенского университета (Германия), чьи слова приводятся в сообщении Европейской ассоциации геохимии.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science.