Բակտերիաները կարող են լինել հազվագյուտ հողերի կայուն արդյունահանման բանալին
Աղբյուր՝ Phys.orgՀանքաքարից հազվագյուտ հողային տարրերը կենսական նշանակություն ունեն ժամանակակից կյանքի համար, սակայն դրանց վերամշակումը արդյունահանումից հետո թանկ է, վնասում է շրջակա միջավայրին և հիմնականում տեղի է ունենում արտերկրում։Նոր ուսումնասիրությունը նկարագրում է Gluconobacter oxydans բակտերիայի ստեղծման սկզբունքի ապացույցը, որը մեծ առաջին քայլն է կատարում հազվագյուտ հողային տարրերի կտրուկ աճող պահանջարկը բավարարելու ուղղությամբ՝ այնպիսի ձևով, որը համապատասխանում է ավանդական ջերմաքիմիական արդյունահանման և մաքրման մեթոդների արժեքին և արդյունավետությանը, և բավականաչափ մաքուր է՝ համապատասխանելու ԱՄՆ բնապահպանական չափանիշներին։«Մենք փորձում ենք մշակել էկոլոգիապես մաքուր, ցածր ջերմաստիճանի և ճնշման մեթոդ՝ ապարից հազվագյուտ հողային տարրեր ստանալու համար», - ասել է Բազ Բարսթոուն, հոդվածի ավագ հեղինակը և Կոռնելի համալսարանի կենսաբանական և բնապահպանական ճարտարագիտության դոցենտը։Տարրերը, որոնցից 15-ը պարբերական աղյուսակում են, անհրաժեշտ են ամեն ինչի համար՝ համակարգիչներից, բջջային հեռախոսներից, էկրաններից, միկրոֆոններից, հողմային տուրբիններից, էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներից և հաղորդիչներից մինչև ռադարներ, սոնարներ, LED լույսեր և լիցքավորվող մարտկոցներ։Մինչդեռ ԱՄՆ-ն մի ժամանակ մշակում էր իր սեփական հազվագյուտ հողային տարրերը, այդ արտադրությունը դադարեցվել էր ավելի քան հինգ տասնամյակ առաջ։ Այժմ այդ տարրերի մշակումը գրեթե ամբողջությամբ տեղի է ունենում այլ երկրներում, մասնավորապես Չինաստանում։«Հազվագյուտ հողային տարրերի արտադրության և արդյունահանման մեծ մասը գտնվում է օտարերկրյա պետությունների ձեռքում», - ասաց համահեղինակ Էստեբան Գազելը, Կոռնելի համալսարանի երկրային և մթնոլորտային գիտությունների դոցենտ: «Այսպիսով, մեր երկրի և կյանքի ձևի անվտանգության համար մենք պետք է վերադառնանք այդ ռեսուրսի վերահսկողությանը»:ԱՄՆ-ի հազվագյուտ հողային տարրերի տարեկան կարիքները բավարարելու համար 10,000 կիլոգրամ (~22,000 ֆունտ) տարրեր արդյունահանելու համար անհրաժեշտ կլինի մոտավորապես 71.5 միլիոն տոննա (~78.8 միլիոն տոննա) հում հանքաքար։Ներկայիս մեթոդները հիմնված են ապարի լուծարման վրա տաք ծծմբական թթվով, որին հաջորդում է օրգանական լուծիչների օգտագործումը՝ լուծույթում միմյանցից շատ նման առանձին տարրերը առանձնացնելու համար։«Մենք ուզում ենք գտնել մի եղանակ, որպեսզի ստեղծենք մի սխալ, որն այդ աշխատանքն ավելի լավ կկատարի», - ասաց Բարսթոուն։G. oxydans-ը հայտնի է բիոլիքսիվիանտ կոչվող թթու արտադրելով, որը լուծարում է ապարները. բակտերիան օգտագործում է թթուն՝ հազվագյուտ հողային տարրերից ֆոսֆատներ դուրս բերելու համար: Հետազոտողները սկսել են մանիպուլյացիաներ կատարել G. oxydans-ի գեների հետ, որպեսզի այն ավելի արդյունավետ կերպով դուրս բերի տարրերը:Դրա համար հետազոտողները օգտագործել են Բարսթոուի օգնությամբ մշակված «Նոկաուտ Սուդոկու» կոչվող տեխնոլոգիան, որը թույլ է տվել նրանց մեկ առ մեկ անջատել G. oxydans-ի գենոմի 2733 գեները: Թիմը ընտրել է մուտանտներ, որոնցից յուրաքանչյուրում հեռացվել է որոշակի գեն, որպեսզի կարողանան պարզել, թե որ գեներն են դեր խաղում ապարից տարրերը դուրս բերելու գործում:«Ես աներևակայելի լավատես եմ», - ասաց Գազելը։ «Մենք ունենք մի գործընթաց, որն ավելի արդյունավետ է լինելու, քան նախկինում արված ցանկացած բան»։Բարսթոուի լաբորատորիայի հետդոկտորական հետազոտող Ալեքսա Շմիցը «Gluconobacter oxydans Knockout Collection-ը հայտնաբերում է հազվագյուտ երկրի տարրերի արդյունահանման բարելավում» ուսումնասիրության առաջին հեղինակն է, որը հրապարակվել է Nature Communications-ում։Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-04-2022
