Lepší brouci pro úniky ropy

Vědci v Evropě sekvenovali genom bakterie požírající ropu, což je krok, který by mohl připravit cestu pro rychlejší a účinnější způsoby čištění ropných skvrn.

Články požírající uhlovodíky by mohly pomoci vyčistit ropné skvrny přeměnou alkanů v surové ropě na skladovací polymery, zde znázorněné jako bílé skvrny v buňce. (Poděkování: Heinrich Lünsdorf, Německé výzkumné centrum pro biotechnologie)

S kompletním plánem pro Alcanivorax borkumensis, výzkumníci doufám, že lépe porozumíme specializovaným fyziologickým mechanismům, které umožňují bakteriím žít téměř výhradně na uhlovodících, říká Vitor Martins dos Santos z Helmholtzova centra pro výzkum infekcí (dříve Německé výzkumné centrum pro biotechnologie) v Braunschweigu v Německu, který spoluvedl mezinárodní projekt. Sekvenování organismu s 2 755 geny je popsáno v časopise Přírodní biotechnologie . Zjištění by mohla odhalit, jak optimalizovat podmínky pro tyto brouky a umožnit jim tak pomoci vyčistit stovky milionů litrů ropy, která se každý rok dostanou do moře, říká Martins dos Santos.

Schopnost některých bakterií metabolizovat olej je dobře známá již více než století. Dosavadní snahy o využití těchto schopností pro nápravné úsilí však selhávaly. Bylo to použito v minulosti a bylo to úplné selhání, říká Victor de Lorenzo , zástupce ředitele Národního centra biotechnologií v Madridu, Španělsko.

V jednom příkladu byly experimentálně použity bakterie, aby se pokusily pomoci vyčistit 11 milionů galonů surové ropy, kterou vyvrhl Exxon. Valdez poté, co v roce 1989 najela na mělčinu u pobřeží Aljašky. Ale nijak to nezměnilo, říká de Lorenzo.

Problémem nebyl nedostatek bakterií, říká. Ve skutečnosti, ačkoli bakterie požírající ropu nejsou běžné v neznečištěném prostředí, jsou hojné tam, kde je ropa; NA. borkumensis tvoří až 90 procent mikrobiálních populací v ropných skvrnách. Výzva při použití těchto bakterií k čištění oleje spočívá ve vytvoření správných podmínek pro jejich rychlejší růst a efektivnější metabolizaci oleje. Pracovníci úklidu začali dělat toto: Nyní je standardní praxí přidávat do ropných skvrn živiny, jako jsou formy dusíku rozpustné v oleji a fosfor, říká de Lorenzo. Stále však nemají skutečné pochopení toho, jaké konkrétní živiny bakterie potřebují, říká Martins dos Santos.

Protože bakteriální sanační metody neuspěly, čištění ropných skvrn stále závisí hlavně na pracném procesu fyzického odstraňování ropy pomocí ramen a zavádění chemických dispergačních činidel, aby se rozbil to, co zbylo. Ale takové metody jsou méně než ideální. Fyzická těžba ropy je nákladná a chemicky rozptýlená ropa, která zůstává v moři, stále představuje hrozbu pro životní prostředí, i když již není viditelná na hladině.

Ale dekódování genomu organismů jako NA. borkumensis udělá změnu, říká Jan van Beilen, mikrobiolog, který studuje molekulární genetiku organismů živících se ropou na Ústavu biologie molekulárních systémů ve švýcarském Curychu. Genomické informace odhalily molekulární transportní mechanismy, které umožňují organismu vychytávat živiny z jeho prostředí. To by zase mělo pomoci určit, které formy fosforu a dusíku by vytvořily nejlepší podmínky pro bakterie.

Výzkum by také mohl identifikovat nepřeberné množství genů, které produkují oxidační enzymy, které bakterie používají k degradaci oleje, což by mělo usnadnit hledání dalších organismů s podobnými schopnostmi.

A takové organismy budou potřeba. NA. borkumensis dokáže metabolizovat pouze sloučeniny s nízkou molekulovou hmotností a ty tvoří jen asi 70 procent ropy. Takže dalším krokem je hledat organismy, které jsou specializované na konzumaci zbývajících vysokomolekulárních sloučenin, říká van Beilen.

Sekvenování NA. borkumensis je pouze prvním krokem, říká Martins dos Santos. Ale říká, že ve Spojených státech, Austrálii a Japonsku probíhá výzkum s cílem sekvenovat další bakterie požírající ropu.

Mezitím Martins dos Santos a jeho kolegové již začali uplatňovat nasbírané znalosti NA. borkumensis genom. Práce s Institut Alfreda Wegenera v Bremerhavenu v Německu provádějí pilotní testy v nádržích v Severním moři, aby zjistili, zda mohou zlepšit chuť bakterií k jídlu. Přidáváme tyto bakterie, přidáváme živiny a snažíme se zjistit, jak reagují, říká.

skrýt