211service.com
Bättre insekter för oljeutsläpp
Forskare i Europa har sekvenserat genomet för en oljeätande bakterie, ett drag som kan bana väg för snabbare och effektivare sätt att städa upp oljeutsläpp.
Kolväteätande celler kan hjälpa till att städa upp oljefläckar genom att omvandla alkanerna i råolja till lagringspolymerer, som här visas som vita fläckar i cellen. (Kredit: Heinrich Lünsdorf, German Research Center for Biotechnology)
Med en komplett ritning för Alcanivorax borkumensis, forskare hoppas på att bättre förstå de specialiserade fysiologiska mekanismerna som gör att bakterierna nästan uteslutande kan leva på kolväten, säger Vitor Martins dos Santos från Helmholtz Center for Infection Research (tidigare German Research Center for Biotechnology) i Braunschweig, Tyskland, som var med och ledde internationellt projekt. Sekvenseringen av 2 755-genorganismen beskrivs i tidskriften Naturens bioteknik . Fynden kan avslöja hur man kan optimera förhållandena för dessa insekter och därmed göra det möjligt för dem att hjälpa till att torka upp de hundratals miljoner liter olja som kommer ut i havet varje år, säger Martins dos Santos.
Vissa bakteriers förmåga att metabolisera olja har varit välkänd i mer än ett sekel. Men hittills har ansträngningarna att utnyttja dessa möjligheter för saneringsinsatser sviktat. Det har använts tidigare och var ett fullständigt misslyckande, säger Victor de Lorenzo , biträdande chef för National Center of Biotechnology i Madrid, Spanien.
I ett exempel användes bakterier experimentellt för att försöka hjälpa till att rensa upp de 11 miljoner liter råolja som spyddes ut av Exxon Valdez efter att det gick på grund utanför Alaskas kust 1989. Men det gjorde ingen skillnad, säger de Lorenzo.
Problemet var inte brist på bakterier, säger han. Faktum är att även om de oljeätande bakterierna inte är vanliga i oförorenade miljöer, finns det gott om dem där det finns olja; TILL. borkumensis utgör så mycket som 90 procent av mikrobiella populationer i oljeutsläpp. Utmaningen med att använda dessa bakterier för att rensa upp olja ligger i att skapa de rätta förutsättningarna för dem att växa snabbare och metabolisera olja mer effektivt. Saneringsarbetare har börjat göra detta: Nu är det standardpraxis att lägga till näringsämnen som oljelösliga former av kväve och fosfor till oljeutsläpp, säger de Lorenzo. Däremot har de fortfarande ingen riktig förståelse för vilka specifika näringsämnen bakterierna behöver, säger Martins dos Santos.
Eftersom bakteriesaneringsmetoder inte har lyckats, beror sanering av oljespill fortfarande huvudsakligen på den mödosamma processen att fysiskt avlägsna oljan med hjälp av bommar och införa kemiska dispergeringsmedel för att bryta upp det som finns kvar. Men sådana metoder är mindre än idealiska. Att utvinna olja fysiskt är dyrt och den kemiskt dispergerade oljan som finns kvar i havet utgör fortfarande ett hot mot miljön även om den inte längre syns på ytan.
Men avkodning genomet av organismer som TILL. borkumensis kommer att göra skillnad, säger Jan van Beilen, en mikrobiolog som studerar den molekylära genetiken hos oljeätande organismer vid Institute of Molecular Systems Biology i Zürich, Schweiz. Den genomiska informationen har avslöjat molekylära transportmekanismer som gör det möjligt för organismen att ta bort näringsämnen från sin miljö. Detta ska i sin tur bidra till att identifiera vilka former av fosfor och kväve som skulle skapa de bästa förutsättningarna för bakterierna.
Forskningen skulle också kunna identifiera den uppsjö av gener som producerar de oxidativa enzymer som bakterierna använder för att bryta ner oljan, vilket borde göra det lättare att söka efter andra organismer med liknande förmåga.
Och sådana organismer kommer att behövas. TILL. borkumensis kan bara metabolisera föreningar med låg molekylvikt, och dessa utgör endast cirka 70 procent av råoljan. Så nästa steg är att leta efter organismer som är specialiserade för att konsumera de återstående högmolekylära föreningarna, säger van Beilen.
Sekvensering TILL. borkumensis är bara det första steget, säger Martins dos Santos. Men, säger han, forskning pågår i USA, Australien och Japan för att sekvensera andra oljeätande bakterier.
Under tiden har Martins dos Santos och kollegor redan börjat tillämpa kunskapen från TILL. borkumensis's genom. Arbetar med Alfred Wegener-institutet i Bremerhaven, Tyskland, kör de pilottester i tankar i Nordsjön för att se om de kan förbättra bakteriens aptit. Vi lägger till de här bakterierna, tillsätter näringsämnen och försöker se hur de reagerar, säger han.