Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe microben de opname van kwik kunnen helpen verminderen

Microben, vooral bepaalde bacteriën en schimmels, zijn veelbelovend gebleken in het verminderen van de opname van kwik en de schadelijke effecten ervan. Hier zijn een paar manieren waarop microben kunnen helpen bij het verminderen van de kwikabsorptie:

Bioaccumulatie en biotransformatie:Sommige bacteriën en schimmels kunnen zich ophopen en kwik omzetten in minder giftige vormen. Bepaalde bacteriën kunnen bijvoorbeeld anorganisch kwik (Hg2+) omzetten in organische vormen zoals methylkwik (MeHg). Hoewel MeHg nog steeds giftig is, is het minder biologisch beschikbaar en minder gemakkelijk geabsorbeerd door organismen in vergelijking met anorganisch kwik. Dit proces van biotransformatie kan de hoeveelheid kwik helpen verminderen die beschikbaar is voor opname door planten en dieren.

Biosorptie:Microbiële biosorptie omvat de binding van metaalionen, waaronder kwik, aan het oppervlak van microbiële cellen. De celwanden en extracellulaire stoffen van bepaalde bacteriën en schimmels bieden bindingsplaatsen voor kwikionen, waardoor deze worden geïmmobiliseerd en de opname ervan door organismen wordt verhinderd. Dit proces kan bijzonder effectief zijn bij het verwijderen van kwik uit verontreinigde water- en bodemomgevingen.

Biomineralisatie:Microben kunnen de vorming van minerale neerslagen veroorzaken die kwik vasthouden en immobiliseren. Door processen zoals microbiële sulfaatreductie creëren bepaalde bacteriën omstandigheden die leiden tot het neerslaan van kwiksulfide (HgS) mineralen. Deze mineralen zijn zeer onoplosbaar en vangen effectief kwik op in een vorm die niet direct beschikbaar is voor absorptie.

Microbiële ontgifting:Sommige bacteriën en schimmels produceren enzymen die kwik kunnen ontgiften door chemische reacties te katalyseren die het in minder giftige verbindingen transformeren. Deze enzymen, zoals merA en merB, kunnen kkwionen reduceren tot elementair kwik (Hg0), dat minder oplosbaar en minder giftig is dan andere vormen van kwik.

Plant-microbiële interacties:Microben kunnen interageren met planten op manieren die het vermogen van de plant om kwik te verdragen of te accumuleren vergroten. Bepaalde bacteriën en schimmels kunnen bijvoorbeeld plantenwortels koloniseren en de productie van fytochelatinen bevorderen, verbindingen die kwik binden en de toxiciteit ervan in de plant verminderen. Dit kan de opname en translocatie van kwik binnen de plantenweefsels helpen beperken.

Het gebruik van microben om de opname van kwik en de nadelige effecten ervan te verminderen, is een veelbelovend onderzoeksgebied en biedt grote mogelijkheden voor het herstel van met kwik vervuilde omgevingen en de bescherming van ecosystemen en de menselijke gezondheid.