
人类正在积极开发北极地区,但它对环境产生了负面影响。事实是,北极的土壤有机质含量很少,很容易受到碳氢化合物的毒性影响,这些碳氢化合物是使用柴油作为能源和技术燃料的结果。
永久冻土层的条件使污染变得复杂——碳氢化合物被“锁”在土壤中。这使得在不破坏永久冻土的情况下将它们从土壤中物理移除变得非常困难。
生物学家发现,一些细菌已经适应了寒冷的气候和高浓度的石油产品——它们可以在永久冻土中生长,并转化石油来源的碳氢化合物。在未来,这将有助于北极的生物修复,即在细菌的帮助下对土壤进行自我净化。
“北极长期遭受人类活动的后果。除气候变化外,对该地区的工业发展也有负面影响。它导致了人为污染物的增加,这在北方的条件下很难解决。”
永久冻土的存在导致了污染区域的形成,大部分碳氢化合物都集中在污染区域,而北方地区的物流限制和气候特征使复垦的可能性复杂化。通过挖掘来机械清理受污染的永久冻土是不可取的,因为这将导致被移除层所在地的永久冻土遭到破坏,并形成陨石坑和天坑。”
俄罗斯人民广播大学研究员Vladimir Myazin博士说:“解决这个问题的方法之一可能是生物处理,即直接在污染现场进行生物修复。”
Winogradsky微生物研究所对假单胞菌属、红球菌属、节杆菌属和鞘单胞菌属的4株细菌进行了研究。它们是从北冰洋弗朗茨约瑟夫群岛亚历山德拉岛被石油污染的土壤中分离出来的。在实验室中,细菌在-1.5°C至35°C的油中生长,并对其代谢势和生理特性进行了研究。
分离的菌株被证明是耐寒的,也就是说,不仅在夏季,而且在其他微生物不活跃的寒冷条件下也能快速生长。它们分解天然生物聚合物(木聚糖、几丁质)和线性或支链结构的无环烃(烷烃),并将磷酸盐转化为可溶形式。
在负温度下的生长导致了所使用的碳氢化合物光谱的变化和细菌大小的减小。微生物学家还分析了鞘氨单胞菌AR_OL41的基因组。在破译的基因组中,发现了编码负责烷烃降解的酶的基因,以及其他决定菌株适应碳氢化合物污染和低温的基因。
“这些细菌可以帮助北极土壤从碳氢化合物中自我净化。它们有可能对北部地区进行生物修复。”
俄罗斯人民广播大学研究员Vladimir Myazin博士说:“俄罗斯人民广播大学生物学家与Winogradsky微生物研究所的同事的联合研究正在继续,计划联合项目旨在研究北极地区受石油产品和重金属污染的土壤微生物群落的结构和功能特征。”
这项研究发表在《微生物》杂志上。
更多信息:叶卡捷琳娜·m·塞门诺瓦等,含烃土壤中细菌对原油的降解作用及鞘氨单胞菌的基因组分析[j] .微生物学报(自然科学版),2023。DOI: 10.3390 / microorganisms12010079
由罗蒙诺索夫科学计划提供
引文:在北极发现的耐寒细菌可以降解原油(2024年2月8日,2024年2月8日,从https://phys.org/news/2024-02-cold-resistant-bacteria-arctic-degrade.html检索)
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