Новости космоса и технологий. » Химия » Бактериальный фермент извлекает редкоземельные элементы экологически чистым способом

Бактериальный фермент извлекает редкоземельные элементы экологически чистым способом

Опубликовал: Admin, 21-09-2020, 01:01, Химия, 179, 0

Бактериальный фермент извлекает редкоземельные элементы экологически чистым способом

Редкоземельные элементы жизненно важны для многих современных технологий. Химики из LMU показали, что кофактор, содержащийся в бактериальном ферменте, может избирательно извлекать некоторые из этих металлов из смесей экологически безопасным способом.

Редкоземельные элементы (РЗЭ) - незаменимый ингредиент электронных устройств, которые теперь являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Они используются в компьютерах, смартфонах, электродвигателях и многих других ключевых технологиях в качестве компонентов магнитов и батарей, а также служат мощными химическими катализаторами. РЗЭ содержат 17 элементов - скандий, иттрий, лантан и 14 лантаноидов, следующих за лантаном в Периодической таблице. В природе они встречаются в виде смесей и часто встречаются вместе с радиоактивными элементами ураном и торием. Все РЗЭ обладают очень похожими химическими свойствами, что делает их отделение друг от друга сложной, энергоемкой и экологически проблемной задачей. Группа ученых под руководством химика, профессора Лены Дауманн показала, что фермент кофактор, называемый пирролохинолинхиноном (PQQ), обнаружен в некоторых виды бактерий избирательно связывается с конкретными РЗЭ и может использоваться для их отделения от смесей.

То, что РЗЭ также играют важную роль в биосфере, было обнаружено менее 10 лет назад, когда было показано, что определенные типы бактерии может избирательно поглощать лантаноиды из окружающей среды, которые затем включаются в ферменты для использования в качестве метаболических катализаторов. Например, у метилотрофных бактерий лантан или европий связываются с PQQ ферментом метанолдегидрогеназой (МДГ) и играют важную роль в окислении метанола - важной части энергетического метаболизма этих бактерий. Дауманн и ее коллеги подробно охарактеризовали взаимодействие PQQ с этими РЗЭ и в сотрудничестве с исследователями из Берлина и Мюнстера выделили комплексы PQQ-лантанид и впервые определили их молекулярные структуры в отсутствие фермента. матрица.

Результаты показывают, что PQQ может выборочно удалять некоторые РЗЭ путем осаждения из водных растворов, содержащих смеси их солей, без необходимости использования потенциально опасных органических растворителей или других добавок. Поразительно, но PQQ предпочтительно связывается с более крупными лантаноидами, включая неодим. Переработка последнего представляет особый интерес для экологически безопасных технологий. «Одной из характеристик лантаноидов является то, что ионный радиус постепенно уменьшается в ряду от лантана до лютеция, и эти незначительные различия могут использоваться для их разделения», - объясняет Дауман. До сих пор было неясно, почему бактерии предпочитают выбирать более крупные лантаноиды для выполнения биохимических функций. Основываясь на своих последних результатах, авторы нового исследования подозревают, что это связано со структурой PQQ. Вероятно, активный сайт в ферментах, содержащих PQQ, оптимизирован для размещения более крупных ионов ряда РЗЭ. Новые результаты должны стимулировать дальнейший интерес к использованию бактерий для переработки РЗЭ. Исследование опубликовано в журнале Химия: Европейский журнал , и он изображен на обложке последнего номера.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии