在北極發現的耐寒細菌可以降解原油

Mondo 科學 更新 2024-02-09

圖形摘要。 **微生物學(2023 年)。 doi: 10.3390 微生物12010079

人類正在積極開發北極地區,但它對環境產生了負面影響。 事實是,北極土壤的有機物很少,並且由於使用柴油燃料作為能源和技術,容易受到碳氫化合物的毒性作用。

永久凍土條件使汙染複雜化——碳氫化合物被“鎖定”在土壤中。 這使得在不破壞土壤的情況下從土壤中物理清除永久凍土變得非常困難。

生物學家發現,一些細菌已經適應了寒冷的氣候和高濃度的石油產品——它們可以在永久凍土中生長並轉化石油的碳氫化合物**。 將來,這將有助於北極的生物修復,即在細菌的幫助下對土壤進行自我淨化。

北極長期以來一直受到人類活動的影響。 除氣候變化外,該地區的工業發展也產生了負面影響。 它導致了人為汙染物的增加,而這些汙染物在北方條件下很難處理。

永久凍土的存在導致了大多數碳氫化合物集中的汙染地區的形成,而北部地區的後勤限制和氣候特徵使開墾的可能性複雜化。 不建議通過挖掘受汙染的永久凍土進行機械清潔,因為這將導致永久凍土層被移除的永久凍土層的破壞以及隕石坑和天坑的形成。

解決這個問題的方法之一可能是生物處理,直接在汙染部位進行生物修復,“俄羅斯人民友誼大學研究員弗拉基公尺爾·公尺亞津博士說。

Winogradsky微生物學研究所研究了假單胞菌屬,紅球菌屬,節桿菌屬和鞘氨醇單胞菌屬的四種細菌菌株。 它們是從北冰洋弗朗茲約瑟夫地群島的亞歷山德拉地的石油汙染土壤中分離出來的。 在實驗室中,細菌處於-1在5 °C至35 °C的溫度範圍內在油中生長,並研究了其代謝潛力和生理特性。

分離的菌株被證明是耐寒的,也就是說,不僅能夠在夏季快速生長,而且能夠在其他微生物不活躍的寒冷條件下快速生長。 它們分解線性或支鏈結構的天然生物聚合物(木聚醣、幾丁質)和無環烴(烷烴),並將磷酸鹽轉化為可溶性形式。

在負溫度下生長會導致所用碳氫化合物光譜的變化和細菌大小的減小。 微生物學家還分析了鞘氨醇單胞菌ar-ol41的基因組。 在破譯的基因組中,發現了編碼負責烷烴降解的酶的基因,以及決定菌株對碳氫化合物汙染和低溫的適應的其他基因。

這些細菌幫助北極土壤從碳氫化合物中自我淨化。 它們具有在北部地區進行生物修復的潛力。

俄羅斯人民友誼大學生物學家和維諾格拉茨基微生物研究所的同事的聯合研究仍在繼續,並計畫開展聯合專案,研究被石油產品和重金屬汙染的北極地區土壤微生物群落的結構和功能概況,“俄羅斯人民友誼大學研究員弗拉基公尺爾·公尺亞津博士說。

研究結果發表在《微生物學》雜誌上。

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