Цвет бактерий, грамположительные и грамотрицательные бактерии

Цвет бактерий, грамположительные и грамотрицательные бактерии

Бактерии, питающиеся железом, достанут из техногенных отходов высококачественные пигменты

Коллектив молодых ученых НИТУ «МИСиС» совместно с компанией «НВП Центр-ЭСТАгео» разработал новую технологию переработки металлургических и горнопромышленных отходов с помощью особых тионовых бактерий. Метод позволяет получить востребованные промышленностью высококачественные пигменты из материалов проблемных техногенных отвалов и утилизировать до 80% отходов.

Коллектив молодых ученых НИТУ «МИСиС» совместно с компанией «НВП Центр-ЭСТАгео» разработал новую технологию переработки металлургических и горнопромышленных отходов с помощью особых тионовых бактерий. Метод позволяет получить востребованные промышленностью высококачественные пигменты из материалов проблемных техногенных отвалов и утилизировать до 80% отходов.

В России ежегодно образуется около 6 млрд тонн металлургических и горнопромышленных отходов, при этом вторично используется только 15 % из них. Большая часть этого «мусора» не находит применения и отправляется в отвалы и хвостохранилища, создавая технические, технологические, экологические проблемы как для самих производств, так и живущих рядом людей. Металлургические компании платят по 0,5 рубля за хранение 1 тонны шлака в сутки.

При этом значительная часть отходов по содержанию железа зачастую сравнима с рудными концентратами и является ценным сырьем. Например, окалина прокатного и кузнечного производств может содержать до железа. Молодыми учеными кафедры физической химии НИТУ «МИСиС» совместно со специалистами компании «НВП Центр-ЭСТАгео» разработана биотехнология получения из таких техногенных отходов желтого пигмента для лакокрасочной и косметической промышленности.

Технология основана на методе, так называемого, бактериального выщелачивания. Особый род бактерий — тионовые или серобактерии — живут за счет того, что окисляют железо и серу в минеральном сырье. Они окисляют железо (из Fe2+ в Fe3+ ) в техногенных рудах, выделяя при этом энергию, необходимую для жизни этих микроорганизмов

«Чаще всего используются бактерии Acidithiobacillus ferrooxidans и Acidithiobacillus thiooxidans. Их размер составляет от 0,6 до 1,2 микрометра. Данные бактерии живут в кислой среде (рН при температуре °С, — рассказывает руководитель научной группы, магистрант кафедры физхимии НИТУ „МИСиС“ Иван Кочетов. ¬- В результате окисления цветные металлы (вредные примеси) выщелачиваются в раствор, техногенный материал дезагрегируется и обогащается продуктами жизнедеятельности бактерий, их метаболитами — липидами и органическими кислотами, улучшающими его пластичность и стойкость, что приводит к образованию нового высококачественного продукта — биопигмента с размером частиц от 3 до 50 нанометров».

Пигмент можно использовать в лакокрасочной, косметической, автомобильной, строительной и других отраслях промышленности. Биохимические краски на основе такого пигмента в несколько раз превосходят по качеству обычные химические краски. Одна тонна пигмента, по данным научного коллектива, стоит порядка тысяч долларов, при этом стоимость одного литра бактериального раствора составляет всего 0,7 рубля.

«С помощь отжига желтого пигмента (при температуре примерно +800 °С) мы получим такой же пигмент, только красного цвета. При добавлении в бактериальный раствор красной кровяной соли (K3[Fe(CN)6]), в результате качественной реакции на ионы железа, мы получили берлинскую лазурь, которая после сушки станет синим пигментом», — добавляет Иван Кочетов.

Таким образом, из отходов металлургического производства ученые НИТУ «МИСиС» в лабораторных условиях получили пигменты трех различных цветов, установив экспериментальным путем, что из 1 литра бактериального раствора можно получить примерно грамма пигмента.

Читайте также:  ДИМЕКСИД! во влагалище а это не опасно Страница 4

На 1 тонну пигмента уйдет примерно 330 тысяч литров раствора, это 230 тысяч рублей. Совокупная стоимость такой промышленной партии пигмента составит примерно 1 миллион 300 тысяч рублей (около 20 тысяч долларов).

В настоящий момент группа продолжает исследования на предмет адаптации технологии к промышленному формату, а также получения из железосодержащих техногенных отходов магнитных порошков.

Работы выполняются при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям программы «УМНИК» (договор от 19.12.2019 № 14911ГУ/2019).

Цветные бактерии помогут «вырастить» нетоксичные краски

Колония флавобактерий диаметром два сантиметра, выращенная в питательной среде и модифицированная для изменения цвета.
Фото University of Cambridge.

У многих бактерий репутация, мягко говоря, не самая хорошая. Однако современные методы позволяют учёным «вербовать» даже самые вредные микроорганизмы, чтобы те приносили пользу человечеству. Так, бактерии могут очищать воду, помогать людям в обнаружении мин или вырабатывать электричество.

Исследователи из Кембриджского университета (Великобритания) совместно с голландской биотехнологической компанией Hoekmine BV нашли бактериям ещё одно интересное применение. По мнению команды, микроорганизмы помогут в создании нового класса красок и покрытий.

В пресс-релизе авторы поясняют, что использовали флавобактерии (Flavobacterium), колонии которых, как правило, окрашены в яркие цвета с металлическим отливом.

Однако эту яркость обеспечивает не пигмент, а уникальная внутренняя структура колоний, которые отражают волны света определённой длины. Тот же процесс определяет красивые переливы крыльев бабочек и перьев павлинов. Однако до сих пор исследователи не могли понять, как именно эти структуры «спроектированы».

Для этого пришлось взломать генетический код бактерий. Ведущий автор работы Виллас Эгеде Йохансен (Villads Egede Johansen) поясняет: зная, какие гены отвечают за окраску, можно будет воссоздать наноструктуры, созданные природой, и затем использовать их в производстве.

«Это первое систематическое исследование генов, лежащих в основе структурных цветов – не только в бактериальной, но и в любой живой системе», — поясняет исследователь.

Чтобы определить нужные гены, команда создавала флавобактерии с разного рода мутациями, а затем сравнивала оптические свойства и анатомические особенности колоний с контрольной группой.

Читайте также:  Эй, малыш, почему молчишь

В итоге одна из модификаций привела к желаемому результату: исследователи изменили способность микроорганизмов двигаться, что повлияло на «геометрию» колонии. В результате поменялся и цвет: вместо исходного, металлического зелёного, колония смогла принимать любой цвет из видимого спектра, от синего до красного.

Также учёным удалось модифицировать бактерии таким образом, чтобы их цвет потускнел или даже полностью исчез.

«С прикладной точки зрения эта бактериальная система позволяет нам создавать настраиваемые живые фотонные структуры, которые можно воспроизводить в изобилии, избегая традиционных методов нанообработки», — отмечает соавтор работы Сильвия Виньолини (Silvia Vignolini).

По её словам, подобные бактериальные колонии можно настраивать таким образом, чтобы они изменяли цвет под действием внешних раздражителей, а также взаимодействовали с другими живыми тканями, адаптируя их к различным средам.

Основная сфера применения таких цветных колоний – это, как уже говорилось, создание биоразлагаемых органических и нетоксичных красок, который будут просто «расти» и приобретать нужный цвет, заключают авторы.

Более подробно о своей работе авторы рассказывают в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Кстати, о необычных цветах: ранее учёные выяснили, что уникальные клеточные структуры обеспечивают удивительное радужное сияние африканской ягоды.

Напомним также, что исследователи раскрыли «блестящий» секрет жуков скарабеев и изучили самых белых в мире жуков. А вот синий окрас пауков-птицеедов наука объяснить по-прежнему не может.

Бактерии красного цвета

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Пурлевский
  • Пуруравас

Смотреть что такое «Пурпурные бактерии» в других словарях:

ПУРПУРНЫЕ БАКТЕРИИ — группа фотосинтезирующих бактерий. Сферич., палочковидные, извитые (0,5 6,0 X 1,0 15 мкм иболее), неподвижные и подвижные (имеют жгутики), грамотрицательные. Размножаются делением надвое или почкованием. Содержат бактериохлорофилл а, реже в,… … Биологический энциклопедический словарь

Читайте также:  Современные безболезненные методы обследования ЖКТ — Сноб

ПУРПУРНЫЕ БАКТЕРИИ — содержат пигменты бактериохлорофиллы и каротиноиды, окрашивающие их скопления в красный, розовый, коричневый цвета. Фотосинтез происходит без выделения молекул кислорода. Многие анаэробы. Древние фотосинтезирующие организмы. Обитают в пресных и… … Большой Энциклопедический словарь

пурпурные бактерии — содержат пигменты бактериохлорофиллы и каротиноиды, окрашивающие их скопления в красный, розовый, коричневый цвета. Фотосинтез происходит без выделения молекулярного кислорода. Многие анаэробы. Древние фотосинтезирующие организмы. Обитают в… … Энциклопедический словарь

Пурпурные бактерии — фотосинтезирующие бактерии, обитающие в пресных или солёных водах и содержащие красные пигменты каротиноиды, отчего колонии или скопления их клеток окрашены в тёмно красный цвет. Каротиноиды поглощают энергию (приходящуюся на синюю и… … Большая советская энциклопедия

ПУРПУРНЫЕ БАКТЕРИИ — содержат пигменты бактериохлорофиллы и каротиноиды, окрашивающие их скопления в красный, розовый, коричневый цвета. Фотосинтез происходит без выделения мол. кислорода. Многие анаэробы. Древние фотосинтезирующие организмы. Обитают в пресных и… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Бактерии — Кишечная палочка (Escherichia coli) … Википедия

БАКТЕРИИ — (от греч. bakterion палочка), микроорганизмы с прокариотным типом строения клетки. Традиционно под собственно Б. подразумевают одноклеточные или объединённые в организованные группы палочки и кокки, неподвижные или со жгутиками, противопоставляя… … Биологический энциклопедический словарь

бактерии пурпурные — группа фототрофных бактерий. По морфологии – кокки, палочки и извитые формы, неподвижные и подвижные за счет жгутиков, грамотрицательные. Размножаются делением и почкованием. Содержат бактериохлорофилл a, реже – бактериохлорофилл b, каротиноиды… … Словарь микробиологии

БАКТЕРИИ — БАКТЕРИИ. Содержание:* Общая морфология бактерий. 6 70 Дегенерация бактерий. 675 Биология бактерий. 676 Бациллы ацидофильные . 677 Бактерии пигментообразующие. 681 Бактерии светящиеся. •. 682… … Большая медицинская энциклопедия

БАКТЕРИИ ПУРПУРНЫЕ — преимущественно водные бактерии, содер. в своих клетках особый пигмент бактериохлорофилл и осуществляющие процесс фотосинтеза в анаэробных условиях; делятся на серные (Thiorhodaceae) и несерные (Athiorhodaceae). При массовом развитии Б. п.… … Геологическая энциклопедия

Ссылка на основную публикацию
Хронический холецистит симптомы и лечение 1
Признаки, симптомы и лечение холецистита Воспаление желчного пузыря (ЖП) называется холециститом. Заболевание является очень распространенным в мире. Чаще болеют женщины....
Хронический атрофический гастрит желудка, симптомы и лечение
Атрофический гастрит Важно! Средство от изжоги, гастрита и язвы, которое помогло огромному количеству наших читателей. Читать далее >>> Атрофический гастрит...
Хронический аутоиммунный тиреоидит (тиреоидит Хашимото) — Тиреоидиты — Заболевания щитовидной железы
Аутоиммунный тиреоидит щитовидной железы Аутоиммунный тиреоидит щитовидной железы – это такое воспалительное заболевание, которое вызывается наследственными или посторонними факторами, включая...
Хронический холецистопанкреатит
Хронический панкреатит: симптомы и лечение Панкреатит – медицинский термин, обозначающий воспаление поджелудочной железы, процесс, который может протекать в острой или...
Adblock detector