Zmodyfikowana genetycznie Eschericha coli może syntetyzować białko, które jest biosorbentem palladu. Oznacza to, że pochłania ten metal ze środowiska np. z zanieczyszczonej wody.
Rys. 1 Kolonia E.coli
Reaktory katalityczne montowane we wszystkich współczesnych autach są bardzo ważne ze względu na udział w zmniejszaniu ilości szkodliwych składników spalin emitowanych przez pojazd. Niestety, nie są one doskonałe, ponieważ niewielkie ilości palladu i innych metali przenikają do środowiska i zanieczyszczają je. „Źródła palladu są bardzo ograniczone,” mówi Magdalena Titirici z Queen Mary University of London. „Dlatego odzyskiwanie ze środowiska metali szlachetnych takich jak pallad przy zminimalizowaniu kosztów i w ekologiczny sposób jest bardzo ważne.”
Obecnie pallad pozyskiwany jest ze środowiska z wykorzystaniem strącania kwasami, adsorpcji, jonitów oraz elektrolizy. Jednakże są to procesy wymagające dużej ilości energii oraz żrących roztworów, co produkuje chemiczne odpady wymagające specjalnej utylizacji. Poza tym nie są wystarczająco selektywne, ani wydajne przy niewielkich stężeniach palladu.
Ian Yunus i Shen-Long Tsai z National Taiwan University of Science and Technology wytworzyli absorbent wielokrotnego użytku, który jest selektywny i wydajny w odzyskiwaniu palladu. Nie powoduje on powstawania dużych ilości niebezpiecznych odpadów. „Na początku zmodyfikowaliśmy bakterię E.coli, tak by wytwarzała białko, które jest kluczowe dla absorbentu i posiada dwie ważne funkcje. Pierwszą z nich jest wychwytywanie cząsteczek palladu, drugą natomiast usuwanie metalu ze środowiska. Gdy komórki bakteryjne wyprodukują odpowiednią ilość białka, są niszczone za pomocą sonifikatora. Do lizatu komórkowego dodaje się celulozę, po czym cząsteczki samoorganizują się tworząc adsorbent,” wyjaśniają naukowcy.
„Musi zostać opracowane całościowe podejście do tego problemu, obejmując ekstrakcję, wykorzystanie i odzysk, aby sprostać wyzwaniu,” komentuje Andrew Hunt, chemik z University of York w Wielkiej Brytanii. „Biosorpcja ma potencjał na główną technologię do pozyskiwania odpadów ze środowiska wodnego.”
1. I S Yunus and S-L Tsai, RSC Adv., 2015, 5, 20276 (DOI: 10.1039/c4ra16200e)
2. http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/02/palladium-biosorbent-engineered-escherichia-coli
Opracowała: Olga Polakowska
