Когда в море происходит разлив нефти, на помощь природе приходит крошечный, но мощный союзник — морская бактерия Alcanivorax borkumensis. Учёные выяснили, что она производит природное вещество, действующее как «органическая жидкость для мытья посуды», и именно это соединение помогает бактерии прикрепляться к каплям нефти, ускоряя их разрушение.
Исследование, проведённое международной командой учёных из Германии, позволило раскрыть молекулярный механизм этого уникального процесса. Новое открытие может изменить подход к ликвидации экологических катастроф, связанных с разливами нефти, и даже открыть путь к «зелёным» технологиям в промышленности.
Природный очиститель океанов
Название бактерии в переводе звучит как «пожиратель алканов из Боркума» — и это не случайно. Алканы, составляющие значительную часть нефти, служат для неё источником энергии. Как только нефть попадает в море, A. borkumensis начинает активно размножаться, формируя целые колонии на поверхности нефтяных плёнок. Это ускоряет естественное разрушение загрязнения.
Но чтобы «съесть» нефть, бактерии нужно решить физическую задачу: нефть и вода не смешиваются. Именно поэтому бактерия синтезирует особое вещество — природный детергент, который помогает разрушать границу между водой и маслом.
Это вещество состоит из аминокислоты глицина, сахара и жирной кислоты. Оно действует, как классическое моющее средство: одна часть молекулы притягивает воду, другая — жир. Так бактерия прикрепляется к каплям нефти и образует устойчивую биоплёнку, способствуя её расщеплению.
Гены, ферменты и биотехнологии будущего
Учёные из Университета Бонна, Технического университета Ахена, Университета имени Генриха Гейне и Центра Юлиха детально изучили гены A. borkumensis и обнаружили кластер, отвечающий за синтез этого «моющего средства». Когда эти гены отключали, бактерия теряла способность прикрепляться к нефти и переставала расти. Это подтвердило ключевую роль вещества в очистке загрязнений.
Более того, исследователям удалось перенести гены в другую бактерию — и та тоже начала производить природный детергент. Это открывает перспективу создания новых, более эффективных микроорганизмов для ликвидации нефтяных загрязнений и переработки углеводородов.
Экологическое и промышленное значение
Открытие имеет не только экологическое, но и прикладное значение. Такие природные детергенты могут использоваться в производстве экологически чистых моющих средств, в биоинженерии, и в создании «зелёной» химии.
«Бактерии типа Alcanivorax borkumensis — это природные защитники моря. Их изучение помогает не только лучше понимать, как экосистемы справляются с загрязнением, но и вдохновляет на новые технологии, основанные на самой природе», — говорит профессор Петер Дёрманн, один из участников исследования.
Кто поддержал работу
Проект был поддержан Немецким научно-исследовательским фондом (DFG) и Федеральным министерством образования и научных исследований Германии (BMBF). В нём участвовали ведущие немецкие университеты и научные центры.
Природа продолжает удивлять нас своими возможностями. Даже в такой разрушительной ситуации, как разлив нефти, у неё есть свои механизмы восстановления. Исследования бактерий, подобных A. borkumensis, показывают, что устойчивое будущее возможно — если мы научимся работать вместе с природой, а не против неё.
По материалам: Университет г. Бонн, Германия
