特殊微生物如何將石油轉(zhuǎn)化為氣體

2021年12月31日整理發(fā)布：陸地和海洋中的地下石油沉積物是微生物的家園，這些微生物使用石油作為能源和食物的來源，將其轉(zhuǎn)化為甲烷。直到最近，人們還認(rèn)為這種轉(zhuǎn)換只有在不同生物之間的復(fù)雜團(tuán)隊(duì)合作中才有可能：某些細(xì)菌和通常是兩個(gè)古菌伙伴?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)成功地從一個(gè)石油生產(chǎn)設(shè)施的沉淀池中培養(yǎng)出一種名為 Methanoliparia 的古細(xì)菌，該設(shè)施可以自行處理這種復(fù)雜的反應(yīng)。這種“奇跡微生物”將油分解成甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。馬克斯普朗克海洋微生物研究所和海洋環(huán)境中心 MARUM 的研究作者 Gunter Wegener 解釋說：“Methanoliparia 是一種混合生物，它結(jié)合了石油降解劑的特性和產(chǎn)甲烷菌的特性，即甲烷生產(chǎn)者的特性。”不來梅大學(xué)的科學(xué)。

現(xiàn)在研究人員已經(jīng)成功地在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)了這些微生物，他們能夠詳細(xì)研究潛在的過程。他們發(fā)現(xiàn)，它的基因構(gòu)成賦予了 Methanoliparia 獨(dú)特的能力。“在它的基因中，它攜帶著酶的藍(lán)圖，可以激活和分解各種碳?xì)浠衔?。此外，它還擁有甲烷生產(chǎn)商的完整齒輪套件，”韋格納說。

產(chǎn)甲烷新途徑

在他們的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)中，研究人員為微生物提供了各種食物，并使用了各種不同的方法來密切關(guān)注 Methanoliparia 如何處理它。特別令人驚訝的是，這種古細(xì)菌用同一種酶激活了所有不同的碳?xì)浠衔铩?ldquo;到目前為止，我們只培育了以乙烷或丁烷等短鏈碳?xì)浠衔餅樯墓偶?xì)菌。另一方面，甲醇類植物更喜歡含有長鏈化合物的重油，”合著者拉斐爾·拉索-佩雷斯說。現(xiàn)在在西班牙國家生物技術(shù)中心 (CNB) 工作。“直接使用長鏈碳?xì)浠衔锏漠a(chǎn)甲烷微生物——我們直到現(xiàn)在才知道它們存在。即使是具有環(huán)狀或芳香結(jié)構(gòu)的復(fù)雜碳?xì)浠衔?，?duì)于 Methanoliparia 來說也不是太大，至少如果它們與至少一個(gè)較長的碳鏈結(jié)合。這意味著除了我們其他令人興奮的結(jié)果之外，我們還發(fā)現(xiàn)了以前完全未知的產(chǎn)甲烷途徑。”

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