糖果派对

N氓r olieselskaber f酶rer jernr酶r og anden jernbaseret infrastruktur under jorden eller under havbunden, skal de holde godt 酶je med, hvorn氓r r酶rene bliver s氓 nedbrudte, at de skal skiftes ud. Nedbrydningen skyldes sj忙ldent slitage eller elementernes rasen, men i stedet jern-elskende mikrober, der angriber jern i iltfrie milj酶er.

Mikroberne er s氓 gode til deres job, at industrivirksomheder hvert 氓r bruger milliarder af dollars p氓 at udskifte deres jernbaserede infrastruktur, inden den bliver nedbrudt.

Hvis man vil g酶re sig h氓b om at stoppe eller h忙mme mikroberne, er det vigtigt f酶rst at forst氓, hvordan de opererer.  Det har mikrobiologerne, ph.d. Satoshi Kawaichi og professor, Dr. Amelia-Elena Rotaru fra Biologisk Institut, nu afd忙kket i et nyt studie. Studiet er st酶ttet af en Sapere Aude bevilling til Amalie-Elena Rotaru fra Danmarks Frie Forskningsfond. Det er publiceret i tidsskriftet npj Biofilms and Microbiomes.

Hovedrollen i studiet tilh酶rer ark忙e-arten Methanococcus maripaludis, der ikke kan t氓le ilt 鈥� eller mere pr忙cist; en stamme af arten, som er udtaget fra indersiden af en st氓ltank, der blev brugt til at opbevaring af olie. Denne stamme har vist sig at v忙re ekstremt effektiv til at nedbryde jern i iltfrie milj酶er.

Forskernes studie tilbageviser en ellers udbredt antagelse om, hvordan denne mikrobe 鈥漵piser鈥� jern; at den frigiver nogle enzymer til sine omgivelser, som s氓 finder vej til jernoverfladen, hvor de nedbryder jernet og i processen genererer brint, som mikroben skal bruge for at vokse.

I stedet har forskerne vist, at mikroberne kl忙ber sig fast direkte p氓 jernoverfladen. De vigtige enzymer, der skal nedbryde jernet, sidder p氓 mikrobecellens overflade og kan g氓 i gang med at nedbryde jernet uden at skulle forlade mikrobens celleoverflade f酶rst.

Bliver nedbrudt til sort pulver

N氓r mikroberne har sat sig fast p氓 jernoverfladen, g氓r nedbrydningen i gang, og det ses i f酶rste omgang som en sort film p氓 jernets overflade.

- Mikroberne vil hurtigt skabe fordybninger under den sorte film, og inden for et par m氓neder vil der opst氓 betydelige skader. Vi s氓, at fem gram jernkorn 鈥� en m忙ngde, der er synlig med det blotte 酶je 鈥� blev nedbrudt til sort pulver i l酶bet af en m氓ned eller to, siger Satoshi Kawaichi.

If酶lge forskerne er denne mikrobielle tilpasning et eksempel p氓, hvordan mikrober kan l忙re at trives i menneskeskabte milj酶er. I dette tilf忙lde har Methanococcus maripaludis l忙rt at overleve og effektivt hente energi fra menneskeskabte jern-strukturer.

Mikroberne producerer drivhusgassen metan

Sådan en mikrobiel tilpasning udgør ikke kun en økonomisk byrde, men også en miljømæssig:

-  Disse mikrober er metanogene, hvilket betyder, at de producerer metan. Metan er en potent drivhusgas, så det skaber en vis bekymring, at mikrober, der tilpasser sig menneskeskabte miljøer, producerer metan mere effektivt. Det kan føre til øget udledning af metan til atmosfæren, siger Amelia-Elena Rotaru.

Metan-producerende mikrober trives også på forskellige mineralpartikler, der frigives til naturen gennem klimaforandringer og andre menneskelige aktiviteter. Sådanne partikler kommer fra eksempelvis industri, landbrug, skovbrande, flodafstrømning, smeltende gletsjere osv., og de kan muligvis fremme aktiviteten af visse metan-producerende mikrober.

I 酶jeblikket unders酶ger medlemmer af Rotarus forskningsgruppe partikler fra smeltende gletsjere i Gr酶nland for at se, hvordan partiklerne p氓virker metan-udledningen til atmosf忙ren.

Amelia-Elena Rotaru er modtager af et European Research Council Consolidator Grant med projekttitlen 鈥淐onductive Minerals as Electrical Conduits in Methane Cycling鈥� og af et Novo Nordisk Ascending Investigator grant, hvor hun unders酶ger, hvordan visse metanogener kan omdanne CO2 og elektricitet til metan.

L忙s mere om det her.