Noi microorganisme din lacurile alcaline siberiene transformă substanțele organice în gaz metan


gaz metanÎn urma unui studiu desfășurat în lacurile alcaline din Siberia, și ulterior publicat în jurnalul Nature Microbiology, un grup de cercetători din Delft și Moscova au descoperit o nouă categorie de microorganisme care se dezvoltă în apele bogate în carbonat de sodiu cu pH 10 și care transformă derivații metilici ai compușilor organici în gaz metan.

Principalul autor al studiului este cercetătorul Dimitry Sorokin, profesor la Universitatea Tehnologică din Delft și la Institutul de Microbiologie Winogradsky din cadrul Academiei Ruse de Științe de la Moscova.

“Dimitri studiază microbiologia lacurilor alkaline din Siberia,” a spus co-autorul studiului, prof. Mark van Loosdrecht, și el din Delft. “Organismele pe care Dimitri le-a descoperit se dezvoltă la temperaturi de 50-55°C în ape foarte sărate, cu un pH de 10. Aceste organisme transformă derivații metilați C1 ai compușilor organici în gaz metan. Această descoperire ne oferă o serie de indicii atât referitor la evoluția vieții pe pământ cât și în ceea ce privește condițiile extreme la care se pot adapta și în care se pot dezvolta unele microorganisme.”

În viitor, aceste noi microorganisme ar putea fi folosite în stațiile de epurare pentru a produce gaz metan din materiile organice existente în apele uzate. În prezent, biogazul rezultat din procesele de epurare conține CO2. Din acest motiv, biogazul trebuie procesat și îmbunătățit pentru a atinge calitatea gazelor naturale și pentru a putea fi folosit în rețelele de gaz. Acest proces implică folosirea unei cantități foarte mari de energie. Însă cu ajutorul noilor microorganisme, el ar putea fi eliminat complet deoarece la un pH atât de ridicat, CO2 rămâne în soluție.

“În ultimii câțiva ani, producția de gaz metan prin așa-zisa metodă de reducere a metililor a devenit una din principalele teme în acest domeniu de cercetare,” a explicat Sorokin. “Această metodă hibridă a fost descoperită în anumiți metanogeni (microorganisme producătoare de metan) și implică doar ultimul din cei șapte pași prezenți în metodele clasice. Deși descoperită cu foarte mult timp în urmă, până acum această metodă a fost considerată o curiozitate lipsită de importanță. Acum e clar că este cel puțin la fel de semnificativă ca celelalte metode clasice.”

Până acum, specialiștii nu reușiseră să izoleze și să identifice în culturi pure decât un singur organism care utiliza această metodă. Însă în urma acestui studiu, cercetătorii au descoperit în lacurile cu o salinitate foarte ridicată microorganisme reducătoare de metili care par a face parte dintr-un nou grup de arhee. Acești metanogeni sunt extrem de toleranți la salinități foarte ridicate și rezistă la temperaturi relativ înalte.

“În ultimii cinci ani am studiat microorganismele metanogene care se dezvoltă în condiții extreme în lacurile sărate – un tip particular de lacuri cu un nivel foarte ridicat de alcalinitate și un pH constant ridicat, în jur de 10,” a mai spus Sorokin. “În timpul unor teste cu sedimente, în 2012, am identificat organisme care nu au reacționat în prezența substraturilor metanogenice tipice. Un an mai târziu, am modificat condițiile de incubație și am obținut rezultatele dorite. Atunci am realizat că eram pe punctul de a face o mare descoperire. Următorul pas a fost cultivarea acestor organisme. Am adăugat noroi sedimentar din aceleași lacuri, ceea ce a produs o reacție explozivă cu producere de metan. Teste ulterioare care au implicat adăugarea de compuși mai puțin exotici au arătat că aceste culturi de microorganisme pot fi dezvoltate și în prezența de coenzima M, mici cantități de extract de fermenți și FeS coloidal, pe lângă MeOH/derivați ai acidului formic ca substraturi principale. La microscopul optic am observat predominanța unor coci minusculi, abia vizibili chiar și la mărire maximă, ceea ce sugera posibilitatea unui proces de purificare prin filtrare. Și a funcționat! Astfel am reușit să izolăm 11 culturi pure din diverse lacuri alcaline în doi ani.”

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *