Een mal als goudverzamelaar

De in de bodem levende Fusarium-paddestoel verrijkt gouddeeltjes in zijn paddestoelbont

De schimmel Fusarium oxysporum kan goud uit de grond ophopen en als gouddeeltjes op zijn schimmeldraden opslaan, zoals deze elektronenmicroscoop laat zien. © CSIRO
voorlezen

Verrassende ontdekking: een schimmel in de bodem kan goud verzamelen in zijn schimmeldraden, hebben onderzoekers ontdekt in Australië. De schimmel lost goud uit de grond op en vormt kleine gouddeeltjes die hij in zijn weefsel opslaat. Aldus blijkt deze schimmel een tot nu toe niet erkende actor in de biogeochemische cyclus van goud, zoals onderzoekers in het tijdschrift "Nature Communications" melden.

Goud is al duizenden jaren een felbegeerd edelmetaal, maar er zijn nog een paar puzzels over. Tot nu toe is slechts gedeeltelijk duidelijk gemaakt hoe de grote goudafzettingen op aarde zijn ontstaan. Aardbevingen, arseen of de aanwezigheid van olie en uraniumerts hebben sommige van deze gebeurtenissen helpen verlichten, terwijl anderen hebben geholpen mineralen rijk aan mineralen om het goud te verrijken. Ook kunnen sommige boomsoorten blijkbaar goud uit de grond losmaken en in hun bladeren opslaan.

Zoeken naar sporen in de "Gouden Driehoek"

Nu hebben onderzoekers een ander "goudverzamelaar" -organisme ontdekt - een schimmelschimmel. "Van schimmels is bekend dat ze organisch materiaal afbreken en recycleren en ook metalen zoals aluminium, ijzer, mangaan of calcium absorberen, " legt Tsing Bohu van het mineraal onderzoekscentrum van CSIRO uit. "Maar goud is zo chemisch inert dat de interactie van de schimmel ermee ongewoon en verrassend is."

Dit is echter precies wat er gebeurt in de zogenaamde "Gouden Driehoek" in West-Australië. Dit gebied ongeveer 100 kilometer ten zuidoosten van Perth staat bekend om zijn goudafzettingen, in sommige gevallen reiken de goudhoudende lagen tot vijf meter tot het aardoppervlak. Als gevolg hiervan bevat de bodem ook verhoogde hoeveelheden opgelost goud en goudverbindingen. Om erachter te komen of en hoe bodemorganismen ze gebruiken, hebben Bohu en zijn team bodemmonsters en de micro-organismen die ze bevatten bestudeerd.

Schimmel met gouddeeltjes

Het verbluffende resultaat: het waren geen exotische bacteriën, maar een gewone schimmel die het goud in de grond leek te gebruiken en te verrijken. Overal waar Fusarium oxysporum in de grond aanwezig was, waren er ook verhoogde goudkwaliteiten. Microscopische analyses onthulden dat de filiforme hyfen van deze schimmel keer op keer bedekt waren met minuscule gouddeeltjes. tonen

Maar hoe was dit goud in de schimmels terechtgekomen? Om erachter te komen, lieten de onderzoekers de schimmel groeien op met goud verrijkte voedingsmedia. "Na twee weken had zich een ring van goudarm voedingsmedium gevormd rond de schimmelkolonie", aldus Bohu en zijn team. Tegelijkertijd was de centrale schimmelmassa zwaar verrijkt met goud. "De hoeveelheid goud in het midden was ongeveer 6, 5 keer hoger dan in de verarmde, geoxideerde zone, " zeiden de onderzoekers.

Regeling van goudtransformatie bij de schimmelfossielen: Superoxide lost colloïdaal goud op en zet het oxidatief om in goudionen. Deze vormen vervolgens complexen met de intracellulair geproduceerde liganden en worden aan de plaatsen gehecht. Bohu et al / Nature Communications, CC-by-sa 4.0

Geoxideerd goud

Verdere analyse toonde aan dat de schimmel metallisch goud tot opgeloste goudionen kan oxideren en vervolgens het goud in zijn weefsels kan opnemen. De schimmel maakt echter kennelijk gebruik van een combinatie van een sterk oxidatiemiddel en geschikte moleculaire bindende partners: "De schimmel die groeit in de goudhoudende bodems gebruikt blijkbaar goudspecifieke liganden om het ionische goud in zijn systeem te stabiliseren, " mutma Zeggen de wetenschappers.

Ook interessant: de schimmel lijkt te profiteren van de goudverrijking in zijn weefsel. Schimmelkolonies die op goudhoudende voedingsmedia groeiden, ontwikkelden zich sneller en beter dan controlekolonies op substraat zonder goud, zoals Bohu en zijn team opmerkten. "Goud is daarom waarschijnlijk niet slechts een inactief element, maar een cruciale abiotische factor voor de schimmelecosystemen op dergelijke goudhoudende bodems", stellen ze.

Acteur in de aardse goudcyclus

"Onze studie toont aan dat schimmels, een belangrijk onderdeel van het bodemmicrobioom, goudoxidatie op het aardoppervlak kunnen voortstuwen", aldus Bohu en zijn team. Dit is het eerste bewijs dat schimmels ook een belangrijke rol spelen in de biogeochemische cyclus van goud. Misschien kan Fusarium oxysporum zelfs worden gebruikt om verborgen goudvoorvallen aan te duiden.

Biorecycling kan ook een ander praktisch voordeel zijn: de oxidatieve eigenschappen van de Fusarium-paddestoel kunnen mogelijk worden gebruikt om goud terug te winnen uit elektronisch afval en ander afval. Omdat de schimmel van nature bereikt wat voorheen sterke en giftige oplosmiddelen vereiste. (Nature Communications, 2019: doi: 10.1038 / s41467-019-10006-5)

Bron: CSIRO

- Nadja Podbregar