Hidden Microcosmos in Slovak Gold Mine Rozalia – Microbial Gold Miners?

• Autorzy: Malinicova Lenka , Nosal'ova Lea , Timkova Ivana , Pristas Peter , Sedlakova-Kadukova Jana

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2020-01-47

Warianty tytułu

PL

Ukryty mikrokosmos w słowackiej kopalni złota Rozalia – drobnoustroje górnikami złota?

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Biogeochemical cycling of gold involves dispersion and reconcentration of gold (Au) due to physical, chemical and biological processes in Earth surface environments. These processes are evocated by a metabolic activity of different microbial taxa but many of them (and also their biogeochemical potential) are still unexplored. Understanding the gold cycling is necessary for developing innovative, environmentally friendly gold processing techniques. Our experiments were aimed on isolation and identification of heterotrophic bacteria from ore and ore storage dump samples collected in Rozália gold mine in Hodruša-Hámre. Using culture-based approach followed by combination of MALDI-TOF MS protein profiling and 16S rDNA sequencing, 18 different bacterial genera were identified in studied microbiota. The participation of several representatives of these genera in individual gold cycling steps has already been reported. The real involvement of bacterial isolates in gold transformation reactions and their biogeochemical potential will be studied in subsequent experiments.

PL

Cykl biogeochemiczny złota obejmuje dyspersję i ponowne zatężanie złota (Au) w wyniku procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych w środowiskach powierzchni Ziemi. Procesy te są wywoływane przez aktywność metaboliczną różnych taksonów drobnoustrojowych, ale wiele z nich (a także ich potencjał biogeochemiczny) jest wciąż niezbadanych. Zrozumienie obiegu złota jest niezbędne do opracowania innowacyjnych, przyjaznych dla środowiska technik przetwarzania złota. Nasze eksperymenty miały na celu izolację i identyfikację bakterii heterotroficznych z próbek rudy i składowiska rudy zebranych w kopalni złota Rozália w Hodruša-Hámre. Stosując podejście oparte na hodowli, a następnie połączenie profilowania białka MALDI-TOF MS i sekwencjonowania 16S rDNA, zidentyfikowano 18 różnych rodzajów bakterii w badanej mikroflorze. Stwierdzono udział kilku przedstawicieli tych rodzajów w poszczególnych etapach złotego cyklu. Rzeczywiste zaangażowanie izolatów bakteryjnych w reakcje transformacji złota i ich potencjał biogeochemiczny zostaną zbadane w kolejnych eksperymentach.

Słowa kluczowe

EN

gold mine; biogeochemical cycle; bacterial diversity

PL

kopalnia złota; cykl biogeochemiczny; różnorodność bakterii

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2020
• Tom: no. 1, vol. 2
• Strony: 95--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Malinicova Lenka

• Department of Microbiology, Institute of Biology and Ecology, Faculty of Science, Pavol Jozef Šafárik University in Košice, Šrobárova 2, 04154 Košice, Slovakia

autor

Nosal'ova Lea

• Department of Microbiology, Institute of Biology and Ecology, Faculty of Science, Pavol Jozef Šafárik University in Košice, Šrobárova 2, 04154 Košice, Slovakia

autor

Timkova Ivana

• Department of Microbiology, Institute of Biology and Ecology, Faculty of Science, Pavol Jozef Šafárik University in Košice, Šrobárova 2, 04154 Košice, Slovakia

autor

Pristas Peter

• Department of Microbiology, Institute of Biology and Ecology, Faculty of Science, Pavol Jozef Šafárik University in Košice, Šrobárova 2, 04154 Košice, Slovakia

autor

Sedlakova-Kadukova Jana

• Department of Microbiology, Institute of Biology and Ecology, Faculty of Science, Pavol Jozef Šafárik University in Košice, Šrobárova 2, 04154 Košice, Slovakia

Bibliografia

• 1. BAUER, V. et al. Present state of ore mining in Slovak republic. In Acta Metallurgica Slovaca, 1, 2002, p. 59–68, ISSN 1338–1156.
• 2. DREWNIAK, L. et al. Bacteria, hypertolerant to arsenic in the rocks of an ancient gold mine, and their potential role in dissemination arsenic pollution. In Environmental pollution. 156(3), 2008, p. 1069–1074. ISSN 0269–7491.
• 3. EHRLICH, H., NEWMANN, D. Geomicrobiology. 5th edition. Boca Raton : CRC Press, 2009. p. 628. ISBN 978-0-8493-7906-2.
• 4. GADD, G. M. Microbial Role in Global Biogeochemical Cycling of Metals and Metalloids at the Interfaces in the Earth’s Critical Zone. In: XU J., HUANG P. M. (eds) Molecular Environmental Soil Science at the Interfaces in the Earth’s Critical Zone. Berlin, Heidelberg : Springer, 2010, p. 5–7. ISBN 978-3-642-05296-5.
• 5. KUBAČ, A. et al. Mineralogy of the epithermal precious and base metal deposit Banská Hodruša at the Rozália Mine (Slovakia). In Mineralogy and Petrology. 112(5), 2018, p. 705–731. ISSN 1438–1168.
• 6. LENGKE, M. et al. Mechanisms of gold bioaccumulation by filamentous cyanobacteria from gold(III)-chloride complex. In Environmental Science & Technology. 40(20), 2006, p. 6304–6309. ISSN 1520–5851.
• 7. PAL, A., PAUL A. Microbial extracellular polymeric substances: central elements in heavy metal bioremediation. In Indian journal of microbiology. 48(1), 2008, p. 49–64. ISSN 0973–7715.
• 8. RASTOGI, G. et al. Isolation and characterization of cellulose-degrading bacteria from deep subsurface of the Homestake gold mine, Lead, South Dakota, USA. In Journal of industrial microbiology and biotechnology. 36(4), 2009, p. 585–598. ISSN 1476–5535.
• 9. REA, M. et al. 2016. Bacterial biofilms on gold grains – implication for geomicrobial transformations of gold. In FEMS Microbiology Ecology. 92(6), 2016, fiw082, ISSN 0168–6496.
• 10. REITH, F. et al. 2006. Biomineralization of gold: Biofilms on bacterioform gold. In Science, 303(5784), 2006, p. 233–235. ISSN 1095–9203.
• 11. SHUSTER, J., REITH, F. Reflecting on Gold Geomicrobiology Research: Thoughts and Considerations for Future Endeavors. In Minerals, 8(9), 2018, p. 401. ISSN 2075–163X.
• 12. ŠTURSA, P. et al. Approaches for diversity analysis of cultivable and non-cultivable bacteria in real soil. In Plant Soil and Environment, 55(9), 2009, p. 389–396, ISSN 1214–1178.
• 13. WEISBURG, W. G. et al. 16S ribosomal DNA amplification for phylogenetic study. In Journal of bacteriology, 173(2), 1991, p. 697–703, ISSN 1098–5530.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).