Centers for Disease Control and Prevention's Public Health Image Library
Нефтяные загрязнения 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 . 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,
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 атомов 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.