图形摘要。 **微生物学(2023 年)。 doi: 10.3390 微生物12010079
人类正在积极开发北极地区,但它对环境产生了负面影响。 事实是,北极土壤的有机物很少,并且由于使用柴油燃料作为能源和技术,容易受到碳氢化合物的毒性作用。
永久冻土条件使污染复杂化——碳氢化合物被“锁定”在土壤中。 这使得在不破坏土壤的情况下从土壤中物理清除永久冻土变得非常困难。
生物学家发现,一些细菌已经适应了寒冷的气候和高浓度的石油产品——它们可以在永久冻土中生长并转化石油的碳氢化合物**。 将来,这将有助于北极的生物修复,即在细菌的帮助下对土壤进行自我净化。
北极长期以来一直受到人类活动的影响。 除气候变化外,该地区的工业发展也产生了负面影响。 它导致了人为污染物的增加,而这些污染物在北方条件下很难处理。
永久冻土的存在导致了大多数碳氢化合物集中的污染地区的形成,而北部地区的后勤限制和气候特征使开垦的可能性复杂化。 不建议通过挖掘受污染的永久冻土进行机械清洁,因为这将导致永久冻土层被移除的永久冻土层的破坏以及陨石坑和天坑的形成。
解决这个问题的方法之一可能是生物处理,直接在污染部位进行生物修复,“俄罗斯人民友谊大学研究员弗拉基米尔·米亚津博士说。
Winogradsky微生物学研究所研究了假单胞菌属,红球菌属,节杆菌属和鞘氨醇单胞菌属的四种细菌菌株。 它们是从北冰洋弗朗兹约瑟夫地群岛的亚历山德拉地的石油污染土壤中分离出来的。 在实验室中,细菌处于-1在5 °C至35 °C的温度范围内在油中生长,并研究了其代谢潜力和生理特性。
分离的菌株被证明是耐寒的,也就是说,不仅能够在夏季快速生长,而且能够在其他微生物不活跃的寒冷条件下快速生长。 它们分解线性或支链结构的天然生物聚合物(木聚糖、几丁质)和无环烃(烷烃),并将磷酸盐转化为可溶性形式。
在负温度下生长会导致所用碳氢化合物光谱的变化和细菌大小的减小。 微生物学家还分析了鞘氨醇单胞菌ar-ol41的基因组。 在破译的基因组中,发现了编码负责烷烃降解的酶的基因,以及决定菌株对碳氢化合物污染和低温的适应的其他基因。
这些细菌帮助北极土壤从碳氢化合物中自我净化。 它们具有在北部地区进行生物修复的潜力。
俄罗斯人民友谊大学生物学家和维诺格拉茨基微生物研究所的同事的联合研究仍在继续,并计划开展联合项目,研究被石油产品和重金属污染的北极地区土壤微生物群落的结构和功能概况,“俄罗斯人民友谊大学研究员弗拉基米尔·米亚津博士说。
研究结果发表在《微生物学》杂志上。