Биосурфактанты могут предложить экологически чистое решение для борьбы с разливами нефти.

Могут ли биосурфактанты увеличить микробиологическое разложение нефти в морской воде Северного моря? Международная исследовательская группа изучает этот вопрос и утверждает, что результаты открывают потенциал для более эффективного и экологически безопасного реагирования на разливы нефти.

Утечки нефти в океаны оцениваются примерно в 1500 миллионов литров ежегодно во всем мире. Это приводит к глобальному загрязнению окружающей среды, поскольку нефть содержит опасные соединения, такие как полициклические ароматические углеводороды, которые могут оказывать токсическое или мутагенное воздействие на организмы. Особенно разрушительными являются разливы нефти, особенно катастрофические, приводящие к быстрому выбросу больших объемов нефти в океаны, такие как аварии танкеров или инциденты на нефтяных буровых платформах, таких как Deepwater Horizon в 2010 году.

При таких инцидентах с разливами нефти для растворения нефтяных пятен, предотвращения попадания нефти на береговую линию и улучшения рассеивания нефти в воде обычно применяются большие количества химических диспергентов, исчисляемые миллионами литров в зависимости от количества нефти. Есть надежда, что в результате микробная деградация нефти усилится. Это связано с тем, что специальные микроорганизмы, широко распространенные в природе, могут питаться компонентами сырой нефти и расщеплять их на безвредные вещества. Эта особая способность микробов естественным образом очищает загрязненные нефтью участки.

Это последнее исследование было проведено исследователями из университетов Штутгарта и Тюбингена совместно с Западно-Китайским педагогическим университетом и Университетом Джорджии.

«В исследовании, проведенном в США, опубликованном в 2015 году, мы продемонстрировали, что – вопреки ожиданиям – химические диспергаторы в глубоководных водах Мексиканского залива могут замедлить микробную деградацию нефти», — говорит профессор Сара Кляйндиенст, работавшая в университете. из Тюбингена до 2022 года, а сейчас работает в Штутгартском университете. «С тех пор эта тема находится в центре спорных дискуссий, и до сих пор не существует простого ответа на то, как более эффективно бороться с разливами нефти», — подчеркивает профессор Сара Кляйндиенст.

В поисках более экологически чистых методов борьбы с разливами нефти биоповерхностно-активные вещества могут стать многообещающей альтернативой химическим диспергаторам. Биосурфактанты производятся микроорганизмами и могут повышать биодоступность компонентов масла. Таким образом, это может усилить микробную деградацию масла, что имеет решающее значение для очистки.

Эксперименты с морской водой Северного моря Международная исследовательская группа под руководством экологического микробиолога профессора Сары Кляйндиенст вместе с геомикробиологом профессором Андреасом Капплером (Университет Тюбингена) и биогеохимиком профессором Самантой Джой (Университет Джорджии) сравнила эффекты биосурфактантов и химических диспергаторов. В лаборатории Тюбингенского университета исследователи смоделировали условия разлива нефти. Для своего эксперимента они взяли более 100 литров поверхностной воды из Северного моря недалеко от острова Гельголанд. Морскую воду обрабатывали либо биосурфактантом рамнолипидом, либо диспергатором (Corexit 9500 или Slickgone NS), как в присутствии, так и в отсутствие нефти. Исследовательская группа использовала радиоактивные маркеры, чтобы детально отслеживать разложение нефти микроорганизмами. «Наши исследования с использованием радиоактивно меченных углеводородов или радиоактивно меченных аминокислот показали, что самые высокие скорости микробного окисления углеводородов и синтеза белка наблюдаются в масляных микрокосмах, обработанных рамнолипидом», — говорит профессор Лу Лу, ​​ранее работавший в Тюбингенском университете и сейчас работает в Китайско-Западном педагогическом университете.

Влияние на состав микробных сообществ также существенно различалось между подходами с использованием биосурфактантов и химическими диспергаторами. «Этот результат предполагает, что использование биосурфактантов может стимулировать различные микроорганизмы, разлагающие нефть, как с точки зрения роста, так и активности, что, в свою очередь, может повлиять на процесс очистки после разливов нефти», — говорит профессор Лу Лу.