Арктические почвы, содержащие мало органического вещества, подвержены токсическому воздействию углеводородов. Загрязнение осложняется условиями вечной мерзлоты — углеводороды «заперты» в почве. Из-за этого их очень сложно удалить, не повредив вечную мерзлоту.
Биологи из Института микробиологии РАН и РУДН обнаружили, что некоторые бактерии приспособились к холодному климату и высоким концентрациям нефтепродуктов — они могут расти в вечной мерзлоте и трансформировать углеводороды нефтяного происхождения. В будущем это поможет биоремедиации Арктики, то есть самоочищению почв с помощью бактерий. Работа опубликована в журнале Microorganisms.
«Арктика хронически страдает от последствий деятельности человека. Помимо изменения климата, негативное влияние оказывает промышленное освоение региона. Оно привело к увеличению выбросов антропогенных загрязнителей, с которыми в северных условиях очень сложно бороться. Наличие вечной мерзлоты приводит к образованию зон загрязнения, в которых концентрируется много углеводородов, а логистические ограничения и климатические особенности северных регионов усложняют возможность рекультивации. Механическая очистка загрязненного вечномерзлого грунта путем его выемки нежелательна, поскольку это приведет к нарушению вечной мерзлоты и образованию воронок. Одним из решений этой проблемы могла бы стать биологическая очистка, которая проводится непосредственно на месте загрязнения, биоремедиация», — рассказал к.б.н., научный сотрудник РУДН Владимир Мязин.
В Институте микробиологии им. Виноградского изучены четыре штамма бактерий из родов Pseudomonas, Rhodococcus, Arthrobacter и Sphingomonas. Они были выделены из загрязненной нефтью почвы на острове Земля Александры архипелага Земля Франца-Иосифа. В лаборатории бактерии выращивали в масле при температуре от -1,5°С до 35°С, проводили исследования их метаболизма и физиологических особенностей.
Штаммы оказались способными быстро расти не только летом, но и в холодных условиях, когда другие микроорганизмы неактивны. Они разлагали природные биополимеры (ксилан, хитин) и ациклические углеводороды линейного или разветвленного строения (алканы), а также переводили фосфаты в растворимые формы.
Микробиологи также проанализировали геном бактерии Sphingomonas. Были обнаружены гены, кодирующие ферменты, ответственные за деградацию алканов, а также другие гены, определяющие адаптацию штамма к углеводородному загрязнению и низким температурам.
В России разработали ткань, которая обеззараживается на свету
Впервые удалось восстановить ДНК «убийцы бактерий» возрастом более 5000 лет
Устойчивые к лекарствам супербактерии появляются не только из-за приема антибиотиков