Новости химической науки > Цианобактерии подкармливают нефтеперерабатывающие организмы

После аварии на нефтяной платформе компании British Petroleum в Мексиканском заливе большая часть углеводородов, попавших в окружающую среду, была разрушена в результате деятельности микроорганизмов.

Результаты нового исследования позволяют объяснить, чем могут питаться такие бактерии тогда, когда, к нашему счастью, не происходит больших техногенных катастроф и загрязнения мирового океана нефтепродуктами – когда человек не предоставляет бактериям достаточно «нефтяной пищи», их бактерии вынуждены перерабатывать алканы, которые вырабатываются фотосинтетическими цианобактериями.

Руководитель исследования, Дэвид Ли-Смит (David Lea-Smith) из Кембриджского университета, говорит, что людям уже известна роль углеводородоперерабатывающих бактерий в ликвидации загрязнений окружающей среды нефтепродуктами, а результаты нового исследования позволяют предположить пути генезиса этих бактерий.

Цианобактерии и бактерии, разрушающие углеводороды, могут быть партнерами друг друга по углеродному циклу, включающему биосинтез и потребление алканов, например, пентадекана. (Рисунок из Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, DOI: 10.1073/pnas.1507274112)

Исследователям уже давно известно, что цианобактерии, также известные под названием «сине-зеленые водоросли», могут синтезировать углеводороды в процессе своей жизнедеятельности. В новом исследовании Ли-Смит и его коллеги оценили, какое количество углеводородов могут произвести цианобактерии в масштабе всей планеты.

Исследователи выращивали культуры двух наиболее распространенных в мировом океане родов цианобактерий Prochlorococcus и Synechococcus и измеряли количество углеводородов, производимых в пересчете на одну клетку. Было обнаружено, что цианобактерии синтезируют преимущественно линейные углеводороды – пентадекан, гептадекан и 8-гептадецен.

Используя данные о популяции сине-зеленых водорослей Prochlorococcus и Synechococcus в мировом океане, исследователи оценили, что ежегодно цианобактерии вырабатывают около 800 миллионов тонн углеводородов. Для сравнения, в 2014 году рекордсмен в области нефтедобычи (США) добыл 700 миллионов тонн углеводородов.

Также в ходе работы исследователи продемонстрировали, что бактерии, разрушающие углеводороды, могут жить и размножаться в присутствии низких концентраций гептадецена, и это позволяет предполагать, что данные бактерии могут выживать за счет алканов, вырабатываемых цианобактериями.

Биогеохимик из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре Дэвид Валентайн (David L. Valentine), изучавший биодеградацию углеводородов, попавших в океан в результате аварии в Мексиканском заливе, говорит о результатах исследования как о интригующих. Тем не менее, он добавляет, что бактерии, разрушающие углеводороды, также разрушают и входящие в состав нефти углеводороды довольно сложного строения, поэтому он предполагает наличие альтернативных жизнедеятельности сине-зеленых водорослей источников углеводородной подпитки для этих бактерий, например – неполярных соединений, входящих в состав семян растений.

Источник: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, DOI: 10.1073/pnas.1507274112

метки статьи: #биохимия, #вопросы экологии, #химия биомассы