Hvordan metal-gnagende mikrober hjælper det sjældne, giftige grundstof tellur med at cirkulere i miljøet

Metal-gnavende mikrober spiller en afgørende rolle i den biogeokemiske kredsløb af tellur, et sjældent og giftigt grundstof, der findes i jordskorpen. Disse mikroorganismer letter transformationen, mobiliseringen og frigivelsen af ​​tellur i miljøet, hvilket påvirker dets biotilgængelighed og potentielle indvirkning på økosystemer og menneskers sundhed. Her er, hvordan metal-gnavende mikrober hjælper med cirkulationen af ​​tellur:

1. Telluritreduktion: Tellur findes primært i miljøet som tellurit (Te(IV)), som er relativt ubevægeligt og mindre giftigt. Visse bakterier og archaea har evnen til at reducere tellurit til elementært tellur (Te(0)) eller tellurid (Te(II)). Denne reduktionsproces kan forekomme gennem forskellige mekanismer, der ofte involverer enzymer som telluritreduktase eller respirationskæden.

2. Tellurimmobilisering: Metal-gnavende mikrober kan også immobilisere tellur ved at akkumulere det i deres celler eller danne ekstracellulære præcipitater. De kan producere tellur nanopartikler eller binde tellur til deres cellevægge eller andre cellulære komponenter, hvilket effektivt reducerer dets mobilitet og potentielle biotilgængelighed.

3. Telluroxidation: Nogle mikroorganismer kan oxidere tellur fra dets reducerede former (Te(0) eller Te(II)) til højere oxidationstilstande, såsom tellurit (Te(IV)) eller tellurat (Te(VI)). Denne oxidationsproces kan ændre tellurs opløselighed, mobilitet og toksicitet i miljøet.

4. Tellurmethylering: Visse bakterier og archaea kan methylere tellur og omdanne det til methylerede tellurforbindelser. Disse forbindelser er mere flygtige og kan frigives til atmosfæren, hvilket bidrager til langtrækkende transport af tellur.

5. Interaktion med andre elementer: Metal-gnavende mikrober kan interagere med tellur i nærværelse af andre elementer, såsom svovl, selen og arsen. Disse interaktioner kan påvirke artsdannelsen, opløseligheden og toksiciteten af ​​tellur, såvel som dets interaktioner med andre biogeokemiske cyklusser.

Ved at deltage i disse processer påvirker metalgumlende mikrober betydeligt tellurets miljømæssige kredsløb og skæbne. Deres aktiviteter påvirker fordelingen, biotilgængeligheden og potentielle toksicitet af dette element, former de geokemiske landskaber og påvirker både naturlige økosystemer og menneskepåvirkede miljøer. Forståelse af disse mikroorganismers rolle er afgørende for at håndtere tellurkontamination, forudsige deres adfærd i miljøet og mindske deres potentielle risici for økologisk og menneskers sundhed.