"It is interesting"

Бактерії здатні переробляти нафту на метан

Бактерії здатні переробляти, мабуть, будь-якуорганіку, і жити в екстремальних умовах, тому на Землі вкрай мало місць, де б вони не існували. Але іноді, щоб розщепити будь-яку речовину, їм доводиться використовувати "напарників". Наприклад, у природі існують бактерії, які вміють розщеплювати нафтові вуглеводні-алкани, тобто великі молекули, що мають довгий ланцюжок, що складається з атомів вуглецю і водню. Але, тому що в тому середовищі, де знаходиться нафта, відсутня кисень, в результаті розщеплення вуглеводню виникає оцтова кислота та водень. Якби був присутній навколо кисень, оцтова кислота була перероблена на високоенергетичні молекули. Накопичення оцтової кислоти могло б стати серйозною проблемою для нафтопереробної галузі, проте існують інші бактерії — археї, які продовжують переробку, розпочату нафтопереробними бактеріями. Причому їх є два види. Одні розщеплюють оцтову кислоту і одержують із неї метан та вуглекислий газ. Інші харчуються CO2 та воднем, виділяючи при цьому метан та воду. Довгий час вважалося, що самі собою археї нездатні переробляти чисту нафту.

Вчені знайшли бактерії, які переробляють нафту на метан

Для переробки нафти бактерії не потребують помічників

Археї, тобто бактерії, які якпобічного продукту виділяють метан, прийнято називати метаногенами. Вони зустрічаються разом із нафтопереробними мікробами. Таким чином, у переробці нафти беруть участь три типи мікробів - два типи архей та нафтопереробні мікроби. Археї могли б обійтися без союзників, проте неспроможні переробити великі органічні молекули, відповідно, що неспроможні існувати власними силами. А, точніше, так вважалося наукою до певного часу.

У розпорядженні вчених поступово почало надходитивсе більше даних, що вказують на те, що існують археї-метаногени, які і самостійно бактерій, що живляться вуглеводнями. Декілька років тому такі бактерії були виявлені на дні Мексиканської затоки. Вони отримали назву Candidatus Methanoliparia - це група архей, що має однакові біохімічні властивості.

Бактерії Candidatus Methanoliparia, які навчилися самостійно переробляти нафту

Складність їх вивчення у тому, що вониможуть існувати лише за певних умов. Забезпечити їм такі умови у лабораторії не просто. Проте міжнародна група вчених все ж таки навчилася їх вирощувати штучно. Бактерії, взяті з нафтового родовища, були поміщені в безкисневе середовище з температурою від 35 до 65 °C, де були відсутні будь-які неорганічні речовини. В результаті вчені виявили, що з нафти зникли довгі вуглеводні-алкани, при цьому утворилася велика кількість метану. Про це вони повідомили у своїй статті, опублікованій у журналі Nature.

Сумнівів у тому, що археї навчилисяпереробляти нафту "одне обличчя" не залишалося. Внаслідок пересадки мікробів у нове живильне середовище, нафтопереробних мікробів практично не залишилося, зате кількість архей-метаногенів залишалася стабільною. При цьому стабільно продовжувався процес переробки вуглеводнів.

Ще більше цікавих матеріалів зі світу науки ми підготували для вас на нашому Яндекс.Дзен-каналі

Як бактерії навчилися переробляти нафту на метан

Дослідження показало, що CandidatusMethanoliparia не вдаються за допомогою клітин інших мікробів. Вони здатні самі виконувати всі хімічні процеси, які зазвичай метаногенні бактерії та нафтопереробні мікроби здійснюють спільно. Для розщеплення великих молекул виявлені бактерії використовують фермент, який раніше вчені спостерігали лише в інших архей, здатних переробляти короткі алкани, але не виділяють метан.

Бактерії, що переробляють нафту, можуть бути задіяні для видалення нафтових розливів

Іншими словами, метаногенні археї дляПереробляючи довгі вуглеводні, взяли собі на озброєння біохімічні інструменти, які використовували неметаногенні археї. Причому цей інструмент вони використовують виключно для розщеплення довгих арканів, а короткі вони не чіпають. Це ще раз доводять, наскільки винахідливими та пристосовувальними можуть бути бактерії до навколишнього живильного середовища. Нагадаю, що нещодавно я розповідав про бактерії, які навчилися переробляти пластик.

Чи є користь людям від Candidatus Methanoliparia?По-перше, їх простіше почало вирощувати в лабораторних умовах. По-друге, їх теоретично можна використовуватиме усунення розлитої у воді нафти. Крім того, цілком можливо, що вони знайдуть застосування для переробки нафти.