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Magnet-Bakterien filtern Uran aus strahlendem Wasser

Magnetotaktische Bakterien binden Uran in der Zellwand (schematisch rechts dargestellt). Das lässt sich zur Reinigung uranbelasteter Wässer nutzen, indem die beladenen Bakterien mit einem Magneten abgetrennt werden (links dargestellt). Visualisierung: B. Schröder/HZDR

Magnetotaktische Bakterien binden Uran in der Zellwand (schematisch rechts dargestellt). Das lässt sich zur Reinigung uranbelasteter Wässer nutzen, indem ein Magnet die beladenen Bakterien abtrennt (links). Visualisierung: B. Schröder/HZDR

„Geradezu prädestiniert für eine solche Aufgabe“

Dresden, 9. Mai 2023. Mit speziellen magneto-taktischen Bakterien lässt sich das Uran aus dem Abwasser alter Uranminen herausfiltern. Das haben Forscher vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) vorgeschlagen und die Machbarkeit im Grundsatz auch experimentell nachgewiesen. „Aufgrund ihres Aufbaus sind sie geradezu prädestiniert für eine solche Aufgabe“, sagt Dr. Johannes Raff vom HZDR-Institut für Ressourcenökologie über seine neuen kleinen Freunde.

Magnetische Bakterien bauen Schwermetalle in ihre Zellwände ein

Das Prinzip dabei: Die Bakterien haben nanoskopisch kleine Magnetkristalle in ihren Zellen, die von Membranen umhüllt sind. Mit diesen sogenannten „Magnetosomen“ orientieren sich die Bakterien in ihrer natürlichen Lebensphäre – beispielsweise in süßem oder salzigem Wasser – anhand des Erdmagnetfeldes. Treffen sie auf Schwermetalle wie Uran, bauen sie diese Elemente in ihre Zellwände ein. Und weil die Bakterien magnetisch sind, kann man sie zum Schluss mit einem starken Magneten eben leicht samt Uran aus dem Wasser holen.

Alte Uranminen im Blick

„Wir zielen mit unseren Untersuchungen auf mögliche industrielle Anwendungen im Bereich der mikrobiologischen Sanierung von Wässern, die insbesondere mit Schwermetallen kontaminiert sind, wie sie etwa in den ehemaligen Uranminen als Flutungswasser vorkommen“, erklärt HZDR-Wissenschaftlerin Dr. Evelyn Krawczyk-Bärsch. Zu denken ist da sicher auch an die alten Bergwerke der einstigen Wismut SDAG, mit der die Sowjetunion das Uran für ihre Atombomben in der DDR abbaute.

Auch Appetit auf Plutonium?

Als nächstes wollen die Hemholtz-Forscher nun erproben, ob ihren Magnetbakterien womöglich auch das ebenfalls strahlende und giftige Plutonium schmeckt.

Autor: hw

Quelle: HZDR

Wissenschaftliche Publikation:

E. Krawczyk-Bärsch, J. Ramtke, B. Drobot, K. Müller, R. Steudtner, S. Kluge, R. Hübner, J. Raff: „Peptidoglycan as major binding motif for Uranium bioassociation on Magnetospirillum magneticum AMB-1 in contaminated waters“, in: Journal of Hazardous Materials, 2022, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.129376

Repro: Oiger, Original: Madeleine Arndt