Новости химической науки > Бактерия-экстремал выделяет водород

Исследователь из Университета Науки и технологии Миссури обнаружил бактерию, которая в процессе жизнедеятельности выделяет водород – вещество, с которым связываются надежды на развитие энергетики будущего.

Доктор Мелани Мормиль (Dr. Melanie Mormile) и ее коллеги открыли бактерию Halanaerobium hydrogeninformans в озере Соап Лейк (штат Вашингтон). Открытый микроорганизм может вырабатывать водород, находясь в среде с высокой соленостью и высокой щелочностью. По словам Мормиль, «производительность микроорганизма по водороду» превышает способность к выделению водорода генетически модифицированных организмов.

Мормиль заявляет, что обычно областью ее исследования являются экологические особенности существования микроорганизмов в экстремальных условиях окружающей среды. Однако микроорганизм Halanaerobium hydrogeninformans настолько привлек внимание исследователей, что они решили провести более детальное его исследование.

Участок генома Halanaerobium hydrogeniformans. (Рисунок из Frontiers in Microbiology, 2014, doi: 10.3389/fmicb.2014.00628)

Мормиль, эксперт по экологии микроорганизмов, обитающих в экстремальных условиях, не вела целевой поиск бактерий, способных к выделению водорода. Она была заинтересована в изучении бактерий, способных к очистке окружающей среды, в особенности – экстермофилов озера Соап Лейк. К экстермофилам относят организмы, способные существовать при экстремальных температурах, кислотности, щелочности или солености (а также сочетания некоторых из этих факторов). Выживая и развиваясь в таких негостеприимных условиях, Halanaerobium hydrogeninformans характеризуется таким обменом веществ, который позволил бы ему выживать и в загрязненных областях окружающей среды.

Первоначально, приступая к изучению Halanaerobium hydrogeninformans, исследователи ожидали описать новый вид бактерий, способных к восстановлению железа. К удивлению Мормиль, оказалось, что новый вид бактерий способен производить водород и 1,3-пропандиол при высоких значениях pH и высокой степени солености среды – эти его особенности могут оказаться полезными для промышленности. Водород, производимый искусственно выращиваемыми колониями бактерий Halanaerobium hydrogeninformans, может оказаться полезным в качестве замены углеводородному топливу, а 1,3-пропандиол – сырьем для производства композитных материалов, клеящих и других композитных материалов. Сам по себе 1,3-пропандиол можно применять в качестве антифриза. Тем не менее, очевидно, что практическое применение выдыхающих водород бактерий пока еще является отдаленной, если даже не сказать, фантастической перспективой.

Вместе с тем, также ясно, что открытие нового экстермофила, обладающего столь необычными особенностями метаболизма, а в дальнейшем изучение его генома и метаболизма уже само по себе является важным вкладом в биохимию организмов, эволюционирующих и выживающих в крайне агрессивном окружении.

Источник: Frontiers in Microbiology, 2014, doi: 10.3389/fmicb.2014.00628

метки статьи: #биохимия, #вопросы экологии, #кинетика и катализ, #молекулярная биология