تُظهر أحدث الأبحاث العلمية التي أجراها فريق مشترك من مركز “هيلمهولتز دريسدن-روسندورف” في ألمانيا وجامعة غرناطة، قدرة مذهلة للبكتيريا على تحويل اليورانيوم المذاب في الماء إلى مركبات كيميائية مستقرة عند تزويدها بالغليسرين كمصدر غذائي. وتفتح هذه النتائج آفاقاً واسعة لتطوير تقنيات حيوية لتنظيف البيئات والمياه الملوثة بالمعادن الثقيلة.
مخاطر اليورانيوم المذاب في البيئة
اليورانيوم معدن ثقيل ومشع يوجد طبيعياً في التربة والصخور، إلا أن أنشطة التعدين والعمليات الصناعية تذيبه في المياه، مما يسهل انتشاره في البيئة ويشكل خطراً كبيراً بسبب سميته العالية للإنسان والكائنات الحية.
دور البكتيريا والغليسرين في معالجة التلوث
في تجارب أجريت ببيئة خالية من الأكسجين لمحاكاة ظروف أعماق المناجم (على عمق نحو 2000 متر)، أضاف الباحثون الغليسرين إلى عينات مجمعة من مياه مناجم اليورانيوم. وأدى ذلك إلى:
- تنشيط المجتمع الميكروبي: تحولت المجتمعات البكتيرية نحو البكتيريا المخمرة التي أنتجت جزيئات حفزت بدورها نشاط البكتيريا المختزلة للكبريتات والمعادن.
- اختفاء اليورانيوم: اختفى نحو 95% من اليورانيوم المذاب في غضون 130 يوماً بعد استخدامه من قِبل البكتيريا كمستقبل للإلكترونات.
- التراكم الخلوي: أثبت التحليل تراكم اليورانيوم بشكل أساسي داخل جدران خلايا البكتيريا.
ظهور شكل نادر ومستقر من اليورانيوم
باستخدام تقنيات المجهر والتحليل الطيفي المتقدمة، اكتشف الباحثون تفاعل اليورانيوم الخماسي التكافؤ مع الحديد والأكسجين لتكوين مركب جديد ومستقر للغاية يتواجد على أغشية الخلايا البكتيرية. ورغم أن النسبة الدقيقة لتحول اليورانيوم إلى هذا المركب الجديد لا تزال قيد الدراسة، إلا أن التجارب أظهرت اختزال ما يصل إلى 90% من اليورانيوم في المراحل التجريبية.
الآفاق المستقبلية
يخطط الفريق البحثي لتوسيع نطاق تجاربهم عبر تلقيح عينات مياه ملوثة مختلفة بالعينات الأصلية وإضافة الغليسرين لتحفيز التنوع الحيوي، بهدف تعزيز كفاءة اختزال اليورانيوم وتمهيد الطريق لاستخدام هذه الميكروبات عملياً في المعالجة البيئية.
