Dr. Joanne Santini van La Trobe University presenteerde haar plannen onlangs in Melbourne tijdens een symposium van het ‘Fresh Science’ programma voor veelbelovende jonge Australische onderzoekers. Haar studie is er op gericht de bacterie zover te krijgen dat ze in het verontreinigde water goed gedijt op een menu van arseenhoudende verbindingen.

Santini en haar medewerkers hebben dertien verschillende arseenetende bacteriën aangetroffen in Australische goudmijnen in de provincies Northern Territory en Victoria. Haar lab is naar eigen zeggen het enige ter wereld dat op deze wijze arseen-actieve bacteriestammen probeert te vinden.

Arseen is een natuurlijk voorkomend element. Zolang het in gesteente is opgesloten, vormt het geen gevaar voor milieu of gezondheid. Maar in contact met lucht of water lost het element op en wordt het toxisch voor plant, dier en mens. Dat is precies wat er gebeurt in de goudmijnen of bij het boren van drinkwaterputten.

Het opgeloste arseen heeft twee belangrijke verschijningsvormen; arsenaat en arseniet. Het zijn beide oxiden, maar ze verschillen in de oxidatietoestand van het arseen. In het arsenaation (AsO₄^3-) is arseen vijfwaardig (As[V]), in het arsenietion (AsO₂^-) is arseen driewaardig (As[III]). De chemie van arseen is te vergelijken met die van fosfor. Arseen zit met stikstof en fostof in dezelfde groep VI van het periodiek systeem der elementen.

Vooral arseniet vormt een milieu- en gezondheidsprobleem. In een aantal gevallen biedt beluchting van arseenhoudend afvalwater soelaas. Dat zorgt voor omzettting van arseniet in arsenaat, dat minder schadelijk is. Soms zijn ‘zwaardere’ chemische methoden nodig om het arseniet te verwijderen. Santini denkt dat het massaal inzetten van een arseenetende bacterie daar een zinvol alternatief voor biedt. Deze aanpak is ‘theoretisch goedkoper en veiliger dan het gebruik van gevaarlijke en dure chemische methoden met chloor of waterstofperoxide’, aldus Santini.

In het laboratorium is duidelijk geworden dat een specifieke bacteriestam, die de ‘codenaam’ NT-26 kreeg, een ware arseenkraker is. De bacterie eet arseniet en scheidt arsenaat weer af. De groep van Santini heeft in NT-26 inmiddels het enzym gevonden dat voor deze omzetting verantwooordelijk is en onderzoekt nu of dit ook bij de andere bacteriën een hoofdrol speelt. Ondertussen zijn de Australische wetenschappers ook op zoek naar andere eiwitten en de bijbehorende genen die het arseniet-dieet mogelijk maken. ‘We doen dit omdat we inzicht willen hebben in het omzettingsproces’, zegt Santini. ‘Je kunt de bacteriën niet zomaar in een bioreactor gooien en hopen dat ze het doen.’