從生物學(xué)角度而言，土壤中生活的桿狀細(xì)菌（名為：Cupriavidus metallidurans，一種耐金屬貪銅金）因能夠在大量有毒金屬中存活而聞名。現(xiàn)在，新的研究表明，這種細(xì)菌體內(nèi)有一種特殊的酶，負(fù)責(zé)將黃金中存在的有毒物質(zhì)變成惰性固體金，從而創(chuàng)造出微型金塊。

    德國馬丁路德大學(xué)分子微生物學(xué)家Dietrich Nies的研究負(fù)責(zé)人Dietrich Nies對這項(xiàng)“煉金術(shù)”進(jìn)行了說明：“當(dāng)面對更多的黃金時，這些細(xì)菌細(xì)胞完全被金包裹著。” Nies說，這些金殼最多只有幾微米大小，但它們可以聚合成沙粒大小的塊。

    細(xì)菌如何抵抗有毒的重金屬

    這種新軍在含有重金屬的土壤中存活，而這些土壤對生物有機(jī)體通常是有毒的。Nies和他的同事在2009年發(fā)現(xiàn)細(xì)菌可以將固體金沉積到其周圍的環(huán)境中，但他們不知道為何。

    現(xiàn)在，他們得到了一個答案。Nies說，細(xì)菌被兩個膜包圍，兩個膜之間有一個稱為周質(zhì)的空間。他們需要微量的銅來進(jìn)行代謝過程，但銅在大劑量時是有毒的，所以細(xì)菌有一種稱為CupA的特殊酶，可以將多余的銅從細(xì)胞內(nèi)部泵入周質(zhì)，在那里它不會造成任何傷害。

    當(dāng)細(xì)菌遇到金離子時，問題就出現(xiàn)了，金離子是失去了一個或多個電子并因此不穩(wěn)定的金分子。這些離子很容易通過兩個細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，在細(xì)胞內(nèi)部它們可以對其造成損害。這些離子還會抑制CupA泵去除多余的銅，并因此可能會導(dǎo)致銅離子進(jìn)入細(xì)胞的損傷。

    對于細(xì)菌來說幸運(yùn)的是，他們有一個解決方法：另一種叫做CopA的酶。這種酶從銅離子和金離子中竊取電子，將它們轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的金屬，不易通過電池的內(nèi)部膜。

    “一旦在周質(zhì)中形成金屬納米粒子，它們就會被固定并且毒性更小，”尼斯說。