Vedci našli v uránovej bani zvláštne baktérie: Môžu pomôcť vyriešiť globálny problém s kontaminovanou vodou

V jednej z najväčších uránových baní na svete, ktorú prevádzkovala spoločnosť Wismut GmbH v Schlema-Alberode v Nemecku, ostalo toxické „dedičstvo“. V kontaminovanej vode, ktorá ju zaplavila, však evolúcia pracuje na plné obrátky.

Zvláštny objav v uránovej bani

Ako informuje web Science Alert, nemecké uránové bane naposledy zavreli svoje brány v roku 1990. Odvtedy v nich prebiehajú nákladné a časovo náročné sanačné práce. Po ukončení prevádzky sa podzemný banský areál zaplavil vodou, čo si vyžaduje nepretržité čistenie.

Ako vieme, surový urán je vysoko rádioaktívny a vystavenie sa jeho pôsobeniu môže mať vážne následky. Napríklad, jednoznačne by nikto nemal piť kontaminovanú vodu z baní. Uškodiť môže nielen človeku, ale aj iným živým organizmom.

Napriek tomu však predsa len v uránovej vode žije celý ekosystém mikróbov. Ako vedci nedávno zistili, tieto mikroorganizmy dokážu za určitých podmienok urán dokonca stabilizovať, dozvedáme sa zo štúdie publikovanej v časopise Nature Communications.

Urán využívajú baktérie na svoj metabolizmus

„Výskum už skôr odhalil, že baktérie môžu na svoj metabolizmus využívať urán rozpustený vo vode, ak majú k dispozícii glycerol ako zdroj potravy. Naša štúdia však po prvýkrát preukázala, že baktérie, ktorým je ako zdroj uhlíka dodávaný glycerol, dokážu premeniť toxický urán rozpustený vo vode na stabilnú chemickú zlúčeninu,“ vysvetlila mikrobiologička Evelyn Krawczyk-Bärsch.

Krawczyk-Bärsch a jej tím začali experimenty so vzorkami vody, ktoré boli odobraté z prívodu čističky odpadových vôd bane. Vedci sa pokúsili vytvoriť pre baktérie podmienky podobné tým prirodzeným. Napríklad, v bani v hĺbke okolo 2 000 metrov je len minimum kyslíka alebo takmer žiaden.

Keď kultivovali baktérie s glycerolom, odborníci zistili, že premenili urán na päťvalentný stav. Keď má urán pentavalentný stav, vykazuje nezvyčajný oxidačný stav +5, čo mení spôsob, akým sa viaže na iné prvky. Vďaka tomu sa ľahšie takpovediac „uzamkne“ v stabilných mineráloch. Urán sa zvyčajne vyskytuje s valenciou 4 alebo 6. Päťvalentný urán síce existuje, je však vzácny alebo len prechodný. Doposiaľ bol pozorovaný len v nestabilnom oxidačnom stave.

Vzniká látka, ktorú vedci ešte nepomenovali

V prítomnosti baktérií sa päťvalentný urán spája so železom a kyslíkom. Vzniká tak látka, ktorú vedci síce už v minulosti zaznamenali, no ešte zatiaľ nebola pomenovaná. Látku však vytvorili v laboratórnych podmienkach.

Až donedávna experti netušili, že niečo také je možné aj mimo laboratória, priamo v baniach. A už vôbec nie, že sa na tom podieľajú baktérie. Po 130 dňoch experimentovania ostalo vo vzorkách vody len približne 5 percent rozpusteného uránu. Baktérie nielenže „zabudovali“ urán do svojich bunkových stien, ale neobvykle vysoký podiel tohto uránu tvoril práve päťvalentný urán.

Kontaminácia je globálny problém

Kontaminácia rádioaktívnym uránom je globálnym problémom. V Spojených štátoch, v Indii, v Kanade, vo Francúzsku, v Južnej Afrike a v Austrálii hodnoty kontaminácie uránom v povrchových a podzemných vodách miestami prekračujú odporúčanú hodnotu 0,03 miligramu na liter.

Vedci už desaťročia hľadajú na tento problém riešenie, ktoré by bolo okrem iného aj cenovo dostupné. Vedci vyjadrili nádej, že kľúčom sú možno práve baktérie nájdené v nemeckej uránovej bani. Možno pomôžu popasovať sa s rádioaktívnou kontamináciou nielen v Nemecku, ale aj po celom svete. Odborníci však majú pred sebou ešte množstvo práce, aby zistili, ako presne by bolo možné baktérie zužitkovať.

Ak vás vedecké témy bavia, nezabudnite si prečítať aj náš článok o tom, ako sa odborníkom pri japonskom pobreží podarilo nájsť nevídané ložiská zlata.

Pozri aj:

Vedcom sa podaril obrovský krok vpred: Základy budúcich antibiotík našli v poškodených bielkovinách