Нефтяные загрязнения — страшная вещь, но спасти ситуацию могут микроорганизмы. Российские ученые и их зарубежные коллеги выяснили, что к бактериям Rhodococcus erythropolis и Rhodococcus opacus лучше всего прилипают углеводороды. Это возможно благодаря шероховатой поверхности микроорганизмов. Полученные в ходе исследования знания помогут лучше справляться с проблемой нефтяных загрязнений. Работа, поддержанная грантом Российского научного фонда, опубликована в журнале Scientific Reports.
Нефть — один из самых опасных загрязнителей окружающей среды. В ней содержатся твердые или кристаллические углеводороды, которые плохо поддаются биологическому разложению. Ученые долго и упорно ищут способы, как можно было бы избавляться от нефтяных загрязнений. Один из способов разлагать твердые углеводороды, из которых она состоит, — использовать бактерий.
Ученые из Пермского научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Пермского государственного университета и шведского Университета Стратклайда объединились, чтобы исследовать, с какой активностью бактерии Rhodococcus прилипают к твердым углеводородам, а также как это сцепление (то есть адгезия) разрушает эти соединения.
Всего для экспериментов по адгезии и биодеградации C22–C31 н-алканов (углеводороды, которые содержат 22–31 атом углерода) и ПАУ (полициклических ароматических углеводородов, которые появляются в том числе при переработке нефтепродуктов) ученые отобрали 12 разных бактерий. В качестве твердой поверхности для адгезии клеток разных видов Rhodococcus исследователи использовали необработанный полистирол. Всего к бактериям прилипало от 6 до 68% клеток. Авторы работы не обнаружили строгой корреляции между адгезивной активностью клеток Rhodococcus и физико-химическими свойствами бактерий и углеводородов.
В результате исследования ученые выбрали виды бактерий Rhodococcus, которые лучше всего разлагают твердые углеводороды. Ими оказались Rhodococcus erythropolis и Rhodococcus opacus, которые продемонстрировали самый высокий (≥ 4,3·106 КОЕ/см2) уровень адгезии. При этом чем активнее была адгезия клеток бактерий Rhodococcus в отношении твердых углеводородов (гексакозана и антрацена), тем больше они биодеградировали.
Также ученые выяснили, что именно рельеф поверхности клеток — важнейший фактор адгезии у бактерий Rhodococcus в отношении твердых углеводородов. Вид R. opacus обладает самыми шероховатыми поверхностями клеток, что позволяет ему прочно прилипать ко всем протестированным алканам и полициклическим ароматическим углеводородам (ПАУ). Более того, на поверхности клеток Rhodococcus с высоким уровнем шероховатости исследователи обнаружили специфические упругие придатки. Ученые предполагают, что они участвуют в процессе адгезии.
Данные, полученные в этом исследовании, позволяют лучше понимать механизмы микробиологического разложения твердых углеводородов. А информация об адгезивных способностях разлагающих бактерий может быть использована в отношении тяжелых фракций сырой нефти и твердых продуктов нефтепереработки (например, воска, асфальта и нефтяного кокса).
Автор: Елизавета Колединская.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
