Pemanis Minyak Baikal • Anton Ul'yakhin • Gambar Saintifik pada Hari "Elemen" • Mikrobiologi

Pemakanan minyak Baikal

Dalam foto – bakteria hidrokarbon-pengoksidaan dari genus. Rhodococcus, minyak mereput dan serentak memainkan peranan penunjuk deposit minyak dan gas. Bakteria ini diketahui dari bitumen minyak Lake Baikal, dan mereka yang menghalang penyebaran minyak di seluruh kawasan takungan. Faktanya ialah zon rapi Baikal berjalan di bahagian bawah tasik – sistem panjang, 1,500 km yang banyak kerosakan mendalam dari mana minyak dalam fasa mudah alih cair masuk ke perairan dan menimbulkan ancaman kepada ekosistem tasik.

Sememangnya, kajian mikroorganisma ini bermula dengan kajian potensi minyak dan gas Baikal. Untuk tujuan ini, pada tahun 2004-2008, tasik itu dibajak oleh kapal penyelidikan G. Y. Vereshchagin, dan alat-alat laut di dalam laut Mir telah diturunkan ke bawah. Semasa ekspedisi ini, adalah mungkin untuk mencari manifestasi minyak di bahagian timur Baikal di kawasan capes Gorevoy Utes dan Tolstoy. Di tempat-tempat ini, pada kedalaman 200-900 m, struktur bitumen bawah terbentuk, dari mana minyak secara berkala meningkat dalam bentuk bola hingga diameter 1 cm. Jumlah tahunan minyak semulajadi dianggarkan sekitar 2-4 tan dengan jumlah sumber Baikal 500 juta tan hidrokarbon bersyarat.Tetapi dengan aliran minyak yang terus-menerus ke dalam air, tasik itu tetap bersih.

Di atas – bintik pelangi minyak yang terapung di permukaan Tasik Baikal. Turun di bawah – pembinaan bitumen minyak di bahagian bawah tanjung Gorevoy Utes, yang ditetapkan oleh alat "Mir" pada kedalaman kira-kira 900 m. Foto © A. Sagalevich dari scfh.ru

Analisis kromatografi sampel yang dikumpul minyak Baikal menunjukkan hasil yang luar biasa – tidak terdapat puncak ciri-ciri kromatogram alkana biasa (n-alkanes). Hakikatnya ialah hidrokarbon paraffin ini, yang mempunyai struktur linear (pentane dan homologues), adalah salah satu komponen utama minyak – kandungannya boleh mencapai 70%. Ketiadaan n-alkana dalam minyak Baikal menunjukkan biodegradasi: ia bertanggungjawab untuk mikroorganisma-pengoksidaan hidrokarbon (HCOM), yang mana minyak adalah satu-satunya sumber karbon dan tenaga. Apa yang kekal sebagai hasil daripada biodegradasi, serta degradasi minyak fizikal dan kimia, dipanggil bikerit.

Sudah tentu, bukan sahaja mikroorganisma yang mengurai minyak hidup dalam struktur bitumen. Dalam kajian mikrobiologi sampel air dan sedimen bawah Baikal, adalah mungkin untuk menerangkan dua jenis archaea dan 10 jenis bakteria,yang mana sekurang-kurangnya 7 genera bakteria hidrokarbon-pengoksidaan – dan kira-kira 28 daripadanya diketahui (komposisi generik ditentukan mengikut ciri-ciri morfologi budaya bakteria yang dihasilkan secara buatan).

Di sebelah kiri – kandungan n-alkana dalam minyak yang dikumpulkan dari permukaan air dalam aktif (minyak yang melepaskan) dan tidak aktif (pengeluaran minyak berhenti) struktur bitumen. Graf kandungan minimum n-alkanes dalam bangunan bitumen aktif menunjukkan kehadiran bakteria hidrokarbon-pengoksidaan. Di sebelah kanan – komposisi komuniti bakteria yang aktif (№3) dan tidak aktif (№8) pembinaan bitumen mengikut analisis metagenomik (gen rRNA 16S), memancarkan kumpulan bakteria hidrokarbon-pengoksidaan, yang menyumbang kepada peratusan yang lebih besar dalam pembinaan bitumen aktif daripada komuniti pembinaan tidak aktif untuk kumpulan yang sama. Gambar dari disertasi A. V. Likhoshvai, 2011. Ekologi bakteria genus Rhodococcus dari struktur bitumen laut dalam Tasik Baikal

Di antara jumlah biodiversiti komuniti mikroba Baikal, bakteria hidrokarbon-pengoksidaan diwakili oleh genera Rhodococcus, Micrococcus dan Pseudomonas. Semua bakteria ini mempunyai sistem enzim tertentu yang membolehkan pengoksidaan n-alkanes. Untuk pemusnahan hidrokarbon adalah gen yang bertanggungjawab Alkb. Dalam proses pengoksidaan, bakteria hidrokarbon-pengoksidaan berada dalam hubungan langsung dengan minyak. Melalui dinding sel hidrofobik, hidrokarbon diserap melalui lipid dan asid miokolik. Yang terakhir ini menyediakan pengangkutan molekul hidrokarbon yang paling efisien ke dalam sel apabila minyak diserap oleh seluruh permukaan sel tanpa sebarang kos. Bakteria, dinding hidrofilik yang lemah dalam lipid, merembeskan bioemulsifier khas, sekali gus mengurangkan hidrofobik hidrokarbon untuk penyerapan yang lebih baik.

Bakteria pengoksidaan hidrokarbon telah digunakan untuk menghapuskan tumpahan minyak, dan bahan-bahan industri telah mula menghasilkan sorben berdasarkan mikroorganisma hidup. Menariknya, sebagai tambahan kepada bakteria penguraian minyak, terdapat juga bakteria yang mengurai plastik.

Foto dari aem.asm.org.

Anton Ulyakhin


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: