1。金属結合タンパク質： 微生物は、メタロジオネインやシデロフォアなどの特殊な金属結合タンパク質を生成します。これらのタンパク質は金属イオンをキレートし、微生物が隔離して金属を細胞に輸送できるようにします。たとえば、シデロフォアは、必須栄養素である鉄を獲得するために細菌と菌類によって生成される小さな有機分子です。
2。酸生成： 酸性菌微生物は、金属含有ミネラルを溶解する酸を分泌し、金属イオンを溶液に放出します。この戦略は、酸性土壌や熱水孔などの極端な環境で一般的に観察されます。たとえば、Acidititiobacillus ferrooxidansのような酸耐性菌は、このメカニズムを使用して、銅、鉄、ウランなどの金属を抽出します。
3。酸化還元反応： 微生物は、酸化還元反応を使用して金属イオンの酸化状態を変化させ、より溶けやすく吸収しやすくすることができます。これは、環境内の異なる酸化状態に存在する鉄やマンガンなどの金属にとって特に重要です。
4。生体溶化： 微生物は、細胞内または外側の不溶性ミネラルとしてそれらを沈殿させることにより、金属を生物化できます。このプロセスは、微生物が貴重な金属を蓄積して保存しながら、環境での毒性を減らすのに役立ちます。たとえば、特定の細菌は細胞内に磁石（酸化鉄）結晶を形成し、金属貯蔵メカニズムを示唆しています。
5。共生と相互主義： 一部の微生物は、他の生物との共生関係を確立して、金属獲得を強化します。たとえば、菌根菌菌は植物の根と共生関係を形成し、炭水化物と引き換えにリン、鉄、亜鉛などの金属を含む栄養吸収を促進します。
6。 Bioleaching： 特定の細菌と真菌は、酵素プロセスまたは代謝副産物を介して鉱石や鉱物から金属イオンを放出する生物測定で重要な役割を果たします。このプロセスは、鉱業で銅、金、ウランなどの貴重な金属を抽出して鉱石から抽出することができます。
金属抽出のためのこれらの古代の微生物戦略は、数百万年にわたって地球の生物地球化学的サイクルを形作り、現代の生態系における金属サイクリングで重要な役割を果たし続けています。これらのメカニズムを理解することは、微生物の多様性と進化に関する洞察を提供するだけでなく、バイオレメディエーション、バイオテクノロジー、および持続可能な金属抽出技術の開発における潜在的なアプリケーションも提供します。
