細菌回收核廢料?-科學人雜誌
環境

細菌回收核廢料?

2022-01-01 小笠(Nikk Ogasa)
常見的扭曲甲基桿菌產生的蛋白質,能與核廢料中的兩種有害金屬結合。


核分裂所產生的放射性金屬副產物非常之毒,需付出巨大成本,費力把它們存放在地底深處久達數千年。2021年9月發表在《美國化學學會期刊》(Journal of the American Chemical Society)的一篇論文提出,一種常見微生物製造的蛋白質有助於減輕這種危害。核廢料最麻煩的兩種成份是鋂(Am)和鋦(Cm);這兩種金屬都有特別長的半衰期,衰變速率長達幾千年,而且因為它們會輻射出大量的熱,必須把封存它們的廢料包(waste package)埋得相隔很遠。根據美國賓州州立大學的生化學家科楚沃(Joseph Cotruvo, Jr)的說法,為了避免人類或環境遭到輻射傷害,適當隔離廢料包很重要。他說:「這些化學元素如果出現在我們身邊,即使極少量都會造成很大問題。」


2018年,科楚沃和研究團隊首次指出,一種常見於土壤與植物的無害細菌「扭曲甲基桿菌」(Methylorubrum extorquens)會產生名為lanmodulin的蛋白質。扭曲甲基桿菌利用這種蛋白質抓取自然存在的金屬(通常來自鑭系元素),以驅動其新陳代謝。


最近,科楚沃和同事在實驗室發現lanmodulin能輕易與鋂和鋦緊密結合,而且親和力比許多金屬高。lanmodulin與鋂和鋦的結合穩定度,比起親和力次強的分子高幾千倍。目前尚不確定由扭曲甲基桿菌所產生的lanmodulin,是否能自然結合或清除環境中既有的鋂和鋦離子(例如核武試驗和廢料洩漏所釋出的那些離子),這或許是未來研究的重點.....


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