Gold aus der Petrischale – Seite 1

Das Bakterium Cupriavidus metallidurans lebt nicht bloß auf Gold-Nuggets – es kann sogar winzige Goldkörnchen herstellen. Bislang war umstritten, ob Gold überhaupt unter Beteiligung organischer Stoffe entstehen kann.

Es ist schon eine Weile bekannt, dass Bakterien Metall-Ionen, also einzelne geladene Teilchen, in echte Metalle wie Zink oder Kupfer umwandeln können. "Dass es aber ein Bakterium gibt, das auch Gold-Ionen in winzige Nuggets umwandelt, ist eine absolute Überraschung", sagt der Mikrobiologe Dietrich Nies von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Gemeinsam mit Frank Reith von der australischen Universität Adelaide und anderen Forschern hatte er die Gold-Umwandlung durch die Bakterien entdeckt – die Arbeit wurde im Magazin PNAS  veröffentlicht.

Die Bakterien haben durch diese Fähigkeit einen Überlebensvorteil: Sie können, ohne sich zu vergiften, auch dort leben, wo die giftigen Gold-Ionen vorkommen. Damit hat sich Cupriavidus metallidurans einen außergewöhnlichen Lebensraum erschlossen, denn Gold kommt in der Natur nur sehr selten vor.

Das entstehende Edelmetall lagern die Bakterien zwischen zwei Membranen am Rande ihrer Zelle ab. Die Körnchen sind winzig, nur zehn Nanometer groß. "Wenn die Bakterien einen halben Meter groß wären, wären diese Körnchen so groß wie ein Tennisball", sagt Nies.

Allerdings müsste man 1000 Bakterien nebeneinander legen, damit sie etwa einen Millimeter messen würden, erklärt der Forscher. Die Bakterien sind mit bloßem Auge nicht zu sehen, und die Goldkörnchen sind so klein, dass man sie nicht einmal unter dem Mikroskop erkennt. "Dafür sind höher auflösende Techniken nötig."

So klein die Gold-Nuggets auch sind, sie beweisen erstmals, dass Gold durch Bakterien auf biochemischen Weg entstehen kann, erklärt Wolfgang Zimmermann , vom Institut für Biochemie an der Universität Leipzig . "Die Beteiligung von Mikroorganismen im Stoffkreislauf von Gold in der Natur ist bisher widersprüchlich diskutiert worden", sagt er. "Die meisten Wissenschaftler haben bisher abiotische Prozesse, also Prozesse, bei denen Bakterien keinen Einfluss haben, für die Entstehung von metallischem Gold verantwortlich gemacht." Diese Annahme müsse nun überdacht werden.

Gold in rauen Mengen?

Zimmermann hofft, dass die Entdeckung der Bakterien zu interessanten neuen Anwendungen von Mikroorganismen führt. Der Biochemiker vermutet, dass man damit zum Beispiel Goldvorkommen besser ausbeuten könnte. Und sein Kollege Nies geht sogar noch etwas weiter: Er glaubt, dass die Bakterien das Edelmetall aus goldarmen Lösungen herausfiltern und in winzigen Nuggets konzentrieren können. Bei Kupfer wird dieser Prozess bereits jetzt erfolgreich angewendet.

Wer nun glaubt, dass Bakterien demnächst Gold in rauen Mengen produzieren, den muss Nies enttäuschen. "Denn produzieren das klingt danach, dass man die Träume der alten Alchimisten umsetzten könnte." Sie suchten nach dem "Stein der Weisen", einem Elixier, das aus unedlen Metallen Silber oder Gold werden lässt. "Das können wir nicht, das ist chemisch völlig ausgeschlossen", sagt der Mikrobiologe.

Um die Bakterien zur besseren Goldgewinnung nutzen zu können, brauchen die Forscher noch viele Informationen, vor allem über die Erbanlagen von Cupriavidus metallidurans . Nies hat inzwischen die Gene gefunden, die wahrscheinlich für die Gold-Umwandlung verantwortlich sind.

Durch genetische Veränderungen könnten die Forscher neue Bakterien schaffen, die dann zum Beispiel noch mehr Gold filtern. Für die Goldgräber unter den Wissenschaftlern gibt es also noch viel zu tun.