ბაქტერიები შესაძლოა იშვიათმიწა მინერალების მდგრადი მოპოვების გასაღები იყოს
წყარო: Phys.orgმადნიდან იშვიათი დედამიწის ელემენტები სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია თანამედროვე ცხოვრებისთვის, მაგრამ მათი გადამუშავება მოპოვების შემდეგ ძვირია, აზიანებს გარემოს და ძირითადად საზღვარგარეთ ხდება.ახალი კვლევა აღწერს ბაქტერიის, Gluconobacter oxydans-ის, შექმნის პრინციპის დამტკიცებას, რომელიც პირველ დიდ ნაბიჯს დგამს იშვიათ ელემენტებზე მკვეთრად მზარდი მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად ისე, რომ შეესაბამებოდეს ტრადიციული თერმოქიმიური მოპოვებისა და დახვეწის მეთოდების ღირებულებასა და ეფექტურობას და საკმარისად სუფთაა აშშ-ის გარემოსდაცვითი სტანდარტების დასაკმაყოფილებლად.„ჩვენ ვცდილობთ შევიმუშაოთ ეკოლოგიურად სუფთა, დაბალი ტემპერატურისა და წნევის მეთოდი იშვიათი დედამიწის ელემენტების ქანიდან მისაღებად“, - თქვა ბაზ ბარსტოუმ, სტატიის უფროსმა ავტორმა და კორნელის უნივერსიტეტის ბიოლოგიური და გარემოსდაცვითი ინჟინერიის ასისტენტ-პროფესორმა.ელემენტები — რომელთაგან 15 პერიოდულ ცხრილშია — აუცილებელია ყველაფრისთვის, კომპიუტერებიდან, მობილური ტელეფონებიდან, ეკრანებიდან, მიკროფონებიდან, ქარის ტურბინებიდან, ელექტრომობილებიდან და გამტარებიდან დაწყებული, რადარებით, სონარებით, LED ნათურებითა და დატენვადი ბატარეებით დამთავრებული.მიუხედავად იმისა, რომ აშშ ერთ დროს საკუთარ იშვიათმიწა ელემენტებს ახდენდა დახვეწას, ეს წარმოება ხუთ ათწლეულზე მეტი ხნის წინ შეწყდა. ამჟამად, ამ ელემენტების დახვეწა თითქმის მთლიანად სხვა ქვეყნებში, განსაკუთრებით ჩინეთში ხდება.„იშვიათი მიწების ელემენტების წარმოებისა და მოპოვების უმეტესი ნაწილი უცხო ქვეყნების ხელშია“, - თქვა თანაავტორმა ესტებან გაზელმა, კორნელის უნივერსიტეტის დედამიწისა და ატმოსფეროს მეცნიერებათა ასოცირებულმა პროფესორმა. „ამიტომ, ჩვენი ქვეყნისა და ცხოვრების წესის უსაფრთხოებისთვის, ჩვენ უნდა დავუბრუნდეთ ამ რესურსის კონტროლს“.იშვიათი ელემენტების აშშ-ის წლიური მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად, 10,000 კილოგრამის (~22,000 ფუნტი) მოპოვებისთვის საჭირო იქნება დაახლოებით 71.5 მილიონი ტონა (~78.8 მილიონი ტონა) ნედლი მადანი.ამჟამინდელი მეთოდები ეფუძნება ქანის ცხელი გოგირდმჟავით გახსნას, რასაც მოჰყვება ორგანული გამხსნელების გამოყენება ხსნარში ძალიან მსგავსი ინდივიდუალური ელემენტების ერთმანეთისგან გამოსაყოფად.„ჩვენ გვსურს ვიპოვოთ გზა, რომ შევქმნათ შეცდომა, რომელიც ამ საქმეს უკეთ შეასრულებს“, - თქვა ბარსტოუმ.G. oxydans ცნობილია იმით, რომ წარმოქმნის მჟავას, რომელსაც ბიოლიქსივიანტი ეწოდება და რომელიც ხსნის ქანებს; ბაქტერია იყენებს მჟავას იშვიათმიწა ელემენტებიდან ფოსფატების გამოსაყოფად. მკვლევარებმა დაიწყეს G. oxydans-ის გენების მანიპულირება, რათა მან უფრო ეფექტურად გამოიყოს ელემენტები.ამისათვის მკვლევრებმა გამოიყენეს ტექნოლოგია, რომლის შემუშავებაშიც ბარსტოუმ მიიღო მონაწილეობა, სახელწოდებით Knockout Sudoku, რომელიც მათ საშუალებას აძლევდა G. oxydans-ის გენომში არსებული 2733 გენი ერთმანეთის მიყოლებით გამოეყენებინათ. გუნდმა შეარჩია მუტანტები, რომელთაგან თითოეულს კონკრეტული გენი ამოკვეთილი ჰქონდა, რათა მათ შეძლებოდათ იმის იდენტიფიცირება, თუ რომელი გენები თამაშობენ როლს ქანებიდან ელემენტების ამოღებაში.„მე წარმოუდგენლად ოპტიმისტურად ვარ განწყობილი“, - თქვა გაზელმა. „ჩვენ გვაქვს პროცესი, რომელიც უფრო ეფექტური იქნება, ვიდრე ყველაფერი, რაც აქამდე გაკეთდა“.ბარსტოუს ლაბორატორიის პოსტდოქტორანტი მკვლევარი ალექსა შმიცი ჟურნალ Nature Communications-ში გამოქვეყნებული კვლევის, „Gluconobacter oxydans Knockout Collection-ის მიერ გაუმჯობესებული იშვიათი დედამიწის ელემენტების ექსტრაქცია აღმოჩენილია“, პირველი ავტორია.გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 4 ივლისი
