Новый вид арктических бактерий может стать биоинструментом для переработки руд

Учёные Федерального исследовательского центра (ФИЦ) "Фундаментальные основы биотехнологии" РАН выделили новый вид экстремально устойчивой бактерии из полиметаллических руд Талнахского месторождения в Норильском промышленном районе (Красноярский край), это один из крупнейших в мире центров добычи цветных металлов за полярным кругом. Исследователи считают бактерию перспективной для биовыщелачивания.

ИСТОЧНИК ФОТО: Норникель.

Микроорганизм Acidithiobacillus sibiricus (с типовым штаммом A1), растёт при температуре от 20 до 43 °C, выдерживает кислотность, сопоставимую с кислотностью электролита в аккумуляторах, и способен перерабатывать руды, ранее считавшиеся непригодными для биологического извлечения металлов. Уникальные свойства этой бактерии можно использовать для биовыщелачивания — природного процесса извлечения ценных металлов из серосодержащих руд. Штамм будет окислять серу и разрушать связи между металлами и сернистыми соединениями, облегчая добычу.

Открытие совершили сотрудники лаборатории хемолитотрофных микроорганизмов ФИЦ РАН Анна Панюшкина, Владислав Бабенко и Максим Муравьёв. Проведя геномный анализ бактерии, исследователи выяснили, что хромосома штамма устойчива к металлам и защищает клетку от окислительного стресса. Таким образом, бактерия способна обезвреживать активные формы кислорода, обычно губительные клетки, и выдерживает высокие концентрации меди, цинка, никеля и кобальта.

"Крайне интересными оказались отдельные свойства этих бактерий: они образуют крупные скопления из клеток на поверхности частиц серы, которые в перспективе могут повышать эффективность переработки руды. В сочетании с устойчивостью к экстремальным условиям это делает микроорганизм идеальным объектом для выщелачивания металлов даже в месторождениях со сложными рудами", — отметила кандидат биологических наук, сотрудник лаборатории хемолитотрофных микроорганизмов ФИЦ "Фундаментальные основы биотехнологии" РАН Анна Панюшкина.

По словам руководителя проекта Максима Муравьёва, дальше учёные планируют изучить характеристики бактерий в отношении извлечения металлов из конкретных минералов, найти предельные концентрации тяжёлых металлов, при которых микроорганизм может "работать", и исследовать механизмы его устойчивости. Это позволит понять, в каких процессах и для каких типов руд использование Acidithiobacillus sibiricus наиболее перспективно.

В арктической горнодобывающей отрасли переработка упорных сульфидных руд традиционно требует больших энергозатрат. Новый биоинструмент может стать шагом к более экологичной и экономически эффективной технологии, снизит энергозатраты и сопутствующие переработке выбросы сернистого газа.