Co takhle biozlato?  
Ve škole jsme se učili, že původ zlata je čistě anorganický a že se jedná o abiotický produkt. Co když ale jsou zlaté nugety výsledkem biochemických procesů, za jejichž vznikem stojí mikrobi? Hypotézu geomikrobiologie zlata vědci obhajují téměř středověkou alchymií. Přidávají živou substanci k jedovaté materii a z bublaniny jim po čase začnou vypadávat zlatinkyo čistotě 99,9 %. Tisk již píše o biotechnologickém farmaření a mikrobech snášejících „zlatá vejce“.


 

Zvětšit obrázek
Když středověcí alchymisté hledali Kámen mudrců, hledali špatně. Není to minerál, je to bakterie Cupriavidus metallidurans. Černý flíček uvnitř jejího těla je nanočástice kovového zlata. (Kredit: Reith et al., University of Adelaide)

Kdysi zlato uložené ve sklepeních státních bank sloužilo jako garant hodnoty vydávaného oběživa. Jenže ho přestalo být dost a tak na bankovkách zmínka o krytí zlatem již delší dobu chybí. Mohly by být kryté prací, jenže u té jsme zase na štíru s poctivostí a tak hodnota papírků není dnes vázaná na žádnou cennost. Nelze se proto ani divit, že hlad po žlutém kovu setrvale roste. Mikrobiologové si pro ukázky zlatých zrnek vyrobených bakteriemi lepší dobu než je ta nynější, ani zvolit nemohli. A když k tomu ještě mezi řádky naznačují, že by to mělo jít i z odpadních, případně mořských vod, o nedostatek prostředků na své bádání se jistě bát nemusejí.

Zvětšit obrázek
Australan Frank Reith z University of Adelaide si právem může říkat „biozlatokop“.

S poněkud šokující (pro nás na zubní můstek čekající pacienty ale potěšující zprávou), přichází finanční analytici ze společnosti Goldman Sachs – připravit se máme na “brutální pád”. Během několika příštích let má cena zlata klesnout o třetinu. Mají snad experti celosvětově uznávané investiční bankovní společnosti nějaké nové poznatky z laboratoří, kde pěstují “zlaté” bakterie? 


 
Frank Reith
S oblibou se řadí mezi novodobé alchymisty, nebo mikrobiology v roli zlatokopů. Má na to nárok, byly to jeho toulky  po Austrálii spojené se sbíráním vzorků z různých lokalit, vzdálených od sebe někdy i více než 3 500 kilometrů. Vedly k poznání, že na zlatých nugetech z různých míst jsou stejně vypadající mikrobi. V laboratořích australské University of Adelaide a později i jinde, vyšlo najevo, že se jedná o Cupriavidus metallidurans. Obyčejnou, navíc dost hojnou „špindíru“, která si libuje i tam, kde jsme životní prostředí zaneřádili těžkými kovy. Za pomoci kolegů se Australanovi podařilo potvrdit podezření, že mikrob dokáže vychytávat rozpuštěné zlato a mineralizovat ho. Jeho bakterie se rázem stala mediální hvězdou a v popularitě předčila i svou  příbuznou, která nás obšťastňuje kapavkou. Mikrobiologů se zmocňuje něco jako zlatá horečka a laboratoře, kde se zlatonosnými bakteriemi začínají laškovat, rostou jak houby po dešti. Na Michiganské Státní Univerzitě v USA své hrátky s mikrobem zhmotnili. Kaze Kashefi a  Adam Brown pouhým okem sotva viditelnou špetku prachu nafotili. Použili ultrazoom, asi proto aby pod obrázky se mohly vyjímat popisky typu: „Naši  mikrobi produkují 24karátové zlaté pruty”.  K tomu, aby sevřenou ruku škrtící veřejné finance pootevřeli pro sebe co nejvíce, uspořádali dokonce jakousi putovní výstavu na níž demonstrují jak Cupriavidus spořádává svou porci toxické polévky. Neopomínají k tomu podotknout, že samotná surovina by škodila životnímu prostředí, pokud by jí breberky nevyčistily. Fušují Davidu Copperfieldovi do řemesa, neboť během týdne mají metalické zlato o čistotě 99,9 %.  Sebevědomí profesoři (jeden je mikrobiolog a druhý elektronik), dali své laborce a svému projektu   neotřelý název: “Úžasná práce milovníků kovu”.

 

Zvětšit obrázek
Laboratoř umělců  Kashefiho a Browna se honosí názvem: “Úžasná práce milovníků kovu”.


 

Zvětšit obrázek
Bez rozpuštěného chloridu zlatitého - chemický vzorec obecný AuCl3 (technický HAuCl 4 .nH 2 O), bakterie kovové zlato nevyrobí. (Kredit: Salt Lake Metals)

To,  co se na předváděčkách už moc nerozmazává, je získání substrátu s rozpuštěným zlatem a  dalších potřebách zabezpečujících kultivaci. Při pohledu na zvětšeniny, nejlépe ty z elektronového mikroskopu, pak bakterie, které v reálu měří jen tisícinu milimetru, ani „nugety“ které jsou v nanometrech, tak malé ani nepřipadají. Proto nás ani nenapadne, že právě kvůli té titěrnosti, je poněkud obtížné kýžený kov z velkých objemů bakteriální biomasy, vydolovat. Abychom získali tenkou zlatinku velikostně odpovídající tenisovému míčku, musela by bakterie měřit asi tak metr. A to není jediný problém. Dalším zádrhelem je obstarávání menáže pro bakterii v níž nesmí chybět chlorid zlatitý. Což o to, v přírodě je ho poměrně dost, ale aby se začala bakterie otřásat jak pohádkový oslík, je potřeba jí chlorid nabídnout v dost vysoké koncentraci. Pro ní toxické koncentraci, aby byla nucena se ho zbavovat. Připravit takovou polévku přijde bio-zlatokopy stejně draho, jako kdyby si zlato kupovali ve zlatnictví. Samozřejmě, že také spekulují, jestli by se na tom nedalo zbohatnout. Třeba naučit bakterie na mořskou vodu, v níž ionty zlata ve formě chloridů jsou také přítomny. Bohužel, a nebo spíše bohudík (pro nás), ne v takové koncentraci, aby koupel u bakterií aktivovala spuštění obranných biochemických reakcí vedoucích k produkci kovových zlatých plíšků. Bakterie je vytváří s největší pravděpodobností jen proto, že jim uvnitř buňky škodí méně, než ionty Au. Velkovýroba zlata mikrobiologickou cestou je zatím spíše utopií. Ale kdo ví, genetičtí mágové jsou ve zdvojování genů, jejich dolaďování a  tvorbě GMO, stále vynalézavější. S předpokládaným možným pádem ceny zlata o němž makléři hovoří, to nemá nic společného. Hybatelem ceny drahých kovů jsou reálné úrokové sazby. Jsou-li nízké, cena zlata roste a naopak. A to, že cena zlata nemůže šplhat do nebe, souvisí se zdravým selským rozumem - co si takový investor vezme na zlatě, když v ekonomice začne jít  hodně do tuhého? Investice do zlata se pak pro něj  stává v podstatě na hodně dlouhou dobu mrtvou investicí. 


Novodobá zlatá horečka se dostihla i Kanadu. Bio-zlatokopové z Ontaria sázejí na bakterii Delftia acidovorans. Přišli na to, že spolu s Cupriavidus metallidurans tvoří senza dvojku. V tandemu jim jde tvorba kovového zlata mnohem lépe. Delftia dovede produkovat zlato i vně své buňky. Mikrobi nemění ionty na minerál jen tak z plezíru. Proces, kterému se začalo říkat biomineralizace se spouští tehdy, až když jde z hlediska otravy v jejich tělech do tuhého. Vznik minerálu je tedy důsledek obranné reakce na otravu ionty zlata. Přeměnu rozpuštěného zlata na jeho pevnou formu, má v buňce na starosti molekula delftibactin. V případě potřeby toxické ionty mění na pevné zlato během sekund. A pokud by vás zajímal názor Kanaďanů na vznik zlatých žíl, také si myslí, že jsou výsledkem činnosti bakterií, respektive jimi  produkovanými zlatými nanočástečkami. Jsou prý tak malé, že mohou prostupovat horninami. Teprve až tam, kde se splní celá řada podmínek pro jejich dlouhodobé usazování, vznikne žíla.  

 

Zvětšit obrázek
„Biozlato“ by nás zatím vyšlo dost draho. Sto mililitrů roztoku chloridu zlatitého, z něhož by bakterie mohly vyrobit maximálně gram zlatinek, stojí v obchodě sto dolarů. Na burze se dá čisté zlato pořídit o třetinu levněji. ( Kredit: Michigan State Univ., Adam Brown and Kazem Kashefi )


Měděné kliky a vypínače
Poznání chování šikovných bakterií a to, jak se vyrovnávají s toxicitou iontů, ať již těch zlatých, nebo jiných, nám možná bude k užitku v jiném sektoru, než jakým je bankovnictví, ve zdravotnictví.

Zvětšit obrázek
Že je termín biozlato nevhodný? Máte pravdu, stejně jako například u bioslivovice...

Ze statistik vyplývá, že například v Německu se již dopracovali stavu, v němž okolo 30 000 pacientů ročně umírá na infekci, kterou dostali až v nemocnici. Boj se superbakteriemi prohráváme, navzdory stále novým a novým antibiotikům. Nejde přitom o žádnou technickou nebo chemickou vymoženost, spíš o snobismus. Výměnu  klik a vypínačů. Záměna těch obyčejných za mosazné. Bakterie totiž styk s mědí zrovna moc nemusí. Na plochách pokrytých mědí je ve srovnání s kontrolními povrchy, viabilních mikrobů jen asi polovina. Provozní pokusy z MLU v Halle  uvádí pokles na 63 %. Bakterie mají sice detoxikační aparát i na ionty mědi, ale ten, jak vidno, není všemocný. Při delším pobytu bakterie na měděném povrchu, trvajícím asi minutu, hynou. A ty, které se (třeba klice) zdrží byť kratší dobu než minutu, jsou nějak hendikepovány. A tak se zdá, že máme „kliku“, protože po zavedení takto primitivních úprav se snižuje výskyt patogenů i v přilehlých prostorách. A jak to souvisí s biozlatokopectvím? Ionty zlata a mědi jsou si chemicky hodně podobné a mikrobiální detoxikační aparát se obou typů iontů také zbavuje podobně. Vědci si myslí, že bádání na mikrobech živených měďnatými solemi nás může přivést k výkonnějším zpracovatelkám zlata a naopak. Proniknutím do tajů strategie detoxikace by nám mohlo dát i odpověď na to, zda po výměně klik, či „oplechovaní“ dveří operačních sálů,... nás zanedlouho nečeká podobný problém, s jakým máme tu čest u antibiotik - rezistence.      


S farmařením mikrobů za účelem zisku by to časem také mohlo vyjít. Pokud se genetikům podaří bakteriím namluvit, že jim škodí i koncentrace iontů zlata v jaké jsou obsaženy v mořské vodě. Takoví hypochondři by pak byli doslova k nezaplacení. Ale i to málo, co jsme si již v jejich genomu přečetli, se dá využít. Přítomnost specifických sekvencí mikroorganismů jsou v půdních vzorcích snadno čitelné a mohou být vodítkem, kde je záhodno si dávat při kopání větší pozor...

 

 

 

 

Prameny
Frank Reith et al.,The geomicrobiology of gold, International Society for Microbial Ecology, (2007) 1, 567–584

Chad W Johnston a kol., Gold biomineralization by a metallophore from a gold-associated microbe,  Nature Chemical Biology
Supplement information  

 

Datum: 11.02.2013 03:20
Tisk článku

Ze života bakterií - Schindler Jiří
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 80 Kč
cena: 71 Kč
Ze života bakterií
Schindler Jiří

Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace