బంగారం ఉత్పత్తి చేసే అద్భుత బ్యాక్టీరియా
Gold Bacteria : బంగారం ఉత్పత్తి చేసే బ్యాక్టిరియాను శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు. విషపూరిత బంగారు సమ్మేళనాలను శుద్ధ బంగారంగా మార్చగల ఈ బ్యాక్టీరియా పేరు కుప్రవిడస్ మెటల్లిడ్యూరాన్స్. బయోమైనింగ్లో ఈ జీవీ కొత్త దారులు చూపుతోంది.
బంగారం తినే బ్యాక్టీరియా కుప్రవిడస్ మెటల్లిడ్యూరాన్స్
ప్రపంచంలో బంగారం విలువైన లోహం. కానీ ఒక సూక్ష్మజీవి బంగారం ఉత్పత్తి చేస్తోంది ! రా గోల్డ్ తింటూ శుద్ధమైన బంగారాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తోంది. ఈ అద్భుత జీవి పేరు కుప్రవిడస్ మెటల్లిడ్యూరాన్స్ (Cupriavidus metallidurans). ఇది విషపూరిత బంగారు సమ్మేళనాలను తిని 24 క్యారెట్ల బంగారంగా మారుస్తుంది. ఈ బ్యాక్టీరియా ఖనిజాలు, లోహాలతో నిండిన ప్రమాదకర భూభాగాల్లో కూడా జీవిస్తుందని శాస్త్రవేత్తలు గుర్తించారు.
ఈ సూక్ష్మజీవి తాను నివసించే భూభాగంలో ఉన్న ప్రమాదకర లోహాల మోతాదును తగ్గించి, వాటిని నిరుపయోగ రసాయనాలుగా మార్చే ప్రత్యేక జీవక్రియలతో (biochemical processes) పనిచేస్తుందని పరిశోధకులు చెబుతున్నారు.
ఈ బ్యాక్టీరియా బంగారం ఎలా ఉత్పత్తి చేస్తుంది?
ఈ బ్యాక్టీరియా జీవించే ప్రదేశాలు సాధారణంగా ఖనిజాలు సమృద్ధిగా ఉన్న భూములు, లేదా మెటల్ కాలుష్యం అధికంగా ఉన్న ప్రాంతాలు.
1. మొదట ఇది విషపూరిత బంగారు సమ్మేళనాలను (Gold Chloride) గ్రహిస్తుంది.
2. బ్యాక్టీరియాలోని ఎంజైమ్లు ఆ సమ్మేళనాలను రసాయన చర్యలకు గురి చేస్తాయి.
3. ఈ చర్యలో విషపూరిత బంగారు అయాన్లు తక్కువ ద్రవణీయ, స్థిర రూపమైన బంగారు రేణువులుగా (Gold Nanoparticles) మారుతాయి.
4. ఆ రేణువులు క్రమంగా బయటకు నిష్క్రమించి శుద్ధ బంగారు ముద్దలుగా మారుతాయి.
ఈ మొత్తం ప్రక్రియను “బయోమినిరలైజేషన్ (Biomineralization)” అంటారు.
బంగారం ఉత్పత్తి చేసే బ్యాక్టిరియా.. పర్యావరణ ప్రాధాన్యత ఏమిటి?
సాంప్రదాయ బంగారం తవ్వకాలు సాధారణంగా సైనైడ్ వంటి విషరసాయనాలతో జరుగుతాయి. ఇవి పర్యావరణానికి తీవ్రమైన నష్టం కలిగిస్తాయి. కానీ ఈ సూక్ష్మజీవి ప్రక్రియ సహజ పద్ధతిలో అంటే గ్రీన్ టెక్నాలజీలో బంగారం ఉత్పత్తి చేసే మార్గాన్ని సూచిస్తుంది. వ్యర్థ జలాల్లో, మైనింగ్ తర్వాత మిగిలిన మట్టిలో, పాత ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల వ్యర్థాల్లోనూ ఉన్న తక్కువ మోతాదులోని బంగారాన్ని కూడా ఈ బ్యాక్టీరియా సహజంగా రికవరీ చేసే సామర్థ్యం కలిగి వుందని పరిశోధకులు చెబుతున్నారు.
కుప్రవిడస్ మెటల్లిడ్యూరాన్స్ జన్యు వ్యవస్థల ప్రత్యేకత
కుప్రవిడస్ మెటల్లిడ్యూరాన్స్ బ్యాక్టీరియాలో కాపర్ నిరోధక జన్యువులు బంగారు అయాన్లను డిటాక్సిఫై చేయడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. “CupA” అనే ఎంజైమ్ అధిక స్థాయి రాగి లేదా బంగారు అయాన్లను సెల్ బయటకు పంపించి, బ్యాక్టీరియం జీవనానికి రక్షణ కల్పిస్తుంది.
జన్యు అధ్యయనాలు ప్రకారం.. ఈ బ్యాక్టీరియా అనేక లోహ నిరోధక జన్యువులను కలిగి ఉంటుంది. ఇవి హారిజాంటల్ జీన్ ట్రాన్స్ఫర్ ద్వారా అభివృద్ధి చెందాయి.
కుప్రవిడస్ మెటల్లిడ్యూరాన్స్ పై భవిష్యత్ పరిశోధనలు
శాస్త్రవేత్తలు ప్రస్తుతం కుప్రవిడస్ మెటల్లిడ్యూరాన్స్ జీవక్రియను బయోమైనింగ్, మెటల్ రికవరీ సాంకేతికతల్లో ఉపయోగించే మార్గాలను అన్వేషిస్తున్నారు. ఈ పరిశోధనల ద్వారా ఎలక్ట్రానిక్ వ్యర్థాల నుంచి విలువైన లోహాలను సేకరించడం, పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని తగ్గించడం, తక్కువ నాణ్యత గల ఖనిజాల్లోనూ లోహాల విలువను పెంచడం సాధ్యమవుతుంది.
భవిష్యత్తులో “కుప్రవిడస్ మెటల్లిడ్యూరాన్స్” బ్యాక్టీరియా మనకు గ్రీన్ టెక్నాలజీ బంగారం తయారీ ప్రక్రియను అర్థం చేసుకోవడంలో, సుస్థిర బంగారం ఉత్పత్తి సాంకేతికతల్లో విప్లవాత్మక మార్పులు తీసుకురావడంలో కీలకంగా మారనుందని విశ్లేషకులు చెబుతున్నారు.