Ферменты помогли морским бактериям справиться с машинным маслом и дизельным топливом

Канадские микробиологи показали, как бактерии Alcanivorax borkumensis, обитающие в морской воде, утилизируют углеводороды, которые содержатся в нефти. Ферменты, которые синтезирует A.borkumensis, за неделю расщепляют до 80 процентов машинного масла и 74 процентов гексадекана — основного компонента дизельного топлива. В будущем ферменты Alacanivorax borkumesis можно будет использовать для действенной очистки нефтяных загрязнений, говорится в статье в Biochemical Engineering Journal.

За последние годы микробиологи нашли несколько десятков микроорганизмов, способных очищать воду и почву от загрязнений нефтью и нефтепродуктами (1, 2). Некоторые из них уже применяются для биологической очистки, но большинство еще плохо изучено. К таким микроорганизмам относится непатогенная бактерия Alcanivorax borkumensis, которая обитает в морской воде и способна усваивать различные углеводороды. В обычной воде ее не слишком много, но когда на поверхности образуется нефтяное пятно, микроорганизм размножается и синтезирует поверхностно-активное вещество, которое, по-видимому, либо образует с нефтью эмульсию и таким образом увеличивает площадь поверхности, либо увеличивает растворимость углеводородов в водной фазе.

Микробиологи отсеквенировали геном Alcanivorax borkumensis и выяснили, что бактерия продуцирует больше десятка ферментов, которые способны расщеплять целый спектр углеводородов. Микробиологи из Национального научно-исследовательского института университета Квебека под руководством профессора Сатиндер Каур Брар (Satinder Kaur Brar) решили исследовать три из них — алкангидроксилазу, липазу и эстеразу. Эти ферменты способны разлагать углеводороды с разной длиной цепи, в том числе разветвленные, ароматические углеводороды и эфиры. Ученые задались целью определить их эффективность в утилизации модельных веществ — машинного масла, гексадекана (основного компонента дизельного топлива) и смеси ароматических углеводородов, содержащихся в сырой нефти.

Исследователи проводили эксперименты с экстрактами ферментов, выделенных из Alcanivorax borkumensis. Их добавляли к модельным веществам, которые содержались в воде, либо к загрязненной нефтью почве, и оставляли на период от трех до семи дней. Оказалось, что ферменты, находящиеся в смеси в оптимальных концентрациях, за неделю расщепляли 74 процента гексадекана и 80 процентов машинного масла, которые содержались в воде, и «съедали» 88 процентов нефти из почвы. За три дня смесь ферментов из A.borkumensis справилась с 65 процентами смеси ароматических углеводородов.

В дальнейших исследованиях канадские ученые рассчитывают выяснить механизм расщепления углеводородов и проверить эффективность работы Alcanivorax borkumensis в полевых условиях.

Бактерии не только способны усваивать компоненты нефти, они успешно переваривают разные виды пластика, который является одним из основных загрязнителей окружающей среды.