Бактерии, питающиеся нефтепродуктами, могут помочь очистить загрязнения и разливы
Ферменты, продуцируемые бактериями вида Alcanivorax borkumensis, очищают почву, загрязненную нефтепродуктами, простым, эффективным и экологически безопасным способом
При загрузке из трубопроводов морских нефтедобывающих платформ в танкеры, неизбежно происходят разливы нефти, и их воздействие на окружающую среду вызывает озабоченность. К тому же, с завидной регулярностью происходят катастрофы с самими танкерами, что приводит к большим проблемам, связанных с дезактивацией и требующих значительных затрат времени и ресурсов.
Но каким бы распространённым и серьёзным ни был ущерб, он может быть устранён раствором, полученным из микроскопических бактерий — Alcanivorax borkumensis — это бактерия, которая питается углеводородами. Команда канадских учёных из исследовательского центра сети Университета Квебека (INRS) провела лабораторные тесты, которые показывают эффективность ферментов, продуцируемых бактерией, для расщепления нефтепродуктов в почве и воде. Их результаты дают надежду на простой, эффективный и экологически чистый метод обеззараживания воды и почвы на участках разлива нефти.
В последние годы исследователи упорядочили геномы тысяч бактерий из различных источников. Учёные составили «технические данные» для многих бактериальных штаммов с целью найти идеального кандидата на грязную работу — очистку разливов нефти. Они сосредоточились на ферментах, которые бактерии производят, и на условиях, в которых бактерии развиваются.
Alcanivorax borkumensis, непатогенная морская бактерия, привлекла их внимание. Геном микроорганизма содержал коды ряда интересных ферментов и классифицируется как «углеводороднокластический» — как бактерия, которая использует углеводороды в качестве источника энергии. A. borkumensis присутствует во всех океанах и дрейфует с течением, быстро размножается в районах с высокой концентрацией нефтяных соединений, что частично объясняет естественную деградацию, наблюдаемую после некоторых разливов. Но её корректирующий потенциал не был оценен по достоинству.
А. borkumensis может похвастаться внушительным набором инструментов: во время своей эволюции бактерия научилась производить целый ряд специфических ферментов, которые расщепляют почти все химические соединения, которые содержатся в нефти. Среди этих ферментов выделяются ферменты гидроксилазы, они отличаются от тех, которые встречаются у других видов бактерий — эти ферменты намного эффективнее в расщеплении более устойчивых химических соединений.
Чтобы проверить действие очистителя, исследовательская группа выделила несколько ферментов и использовала их для обработки образцов загрязнённой почвы. Было установлено, что деградация углеводородов с использованием экстракта сырых ферментов достигает более 80 процентов для различных соединений. Этот процесс эффективен при удалении бензола, толуола и ксилола и был испытан в нескольких разных условиях, чтобы показать, что он является мощным способом очистки загрязнённых почв и морской среды.
Следующие шаги для команды учёных — выяснить, как эти бактерии метаболизируют углеводороды и исследовать их потенциал для дезактивации. Одним из преимуществ подхода, разработанного в INRS, является его применение в труднодоступных средах, которые представляют собой серьёзную проблему при ликвидации разливов нефти.
12.04.2018 11:39
