Иркутские ученые изучают микроорганизмы озера Байкал, способные поглощать нефть

В феврале 2010 года восемь молодых ученых из Иркутска получили гранты президента РФ по 600 тыс. рублей на реализацию своих инновационных проектов. На страницах нашей газеты мы рассказываем о том, к каким результатам за год работы пришли ученые благодаря этой господдержке. Первый материал был посвящен исследованиям научного сотрудника Лимнологического института СО РАН, микробиолога Екатерины Сороковиковой. Она проверяла водоемы Иркутской области на наличие токсичных цианобактерий и изучала, насколько они опасны для жителей региона.

Старший научный сотрудник отдела микробиологии Лимнологического института СО РАН Ольга Павлова представила на конкурс грантов работу «Поиск и характеристика психротрофных штаммов микроорганизмов – деструкторов углеводородов нефти, изолированных из озера Байкал». Ольга Павлова признается, что она не первая изучает эту тему. Проявления нефти в акватории и на берегах Байкала известны местному населению с древних времен. В 2005 году в Байкале был обнаружен еще один район нефтепроявления, расположенный у мыса Горевой утес. Ученые начали активно его исследовать, так как появилась уникальная возможность изучать процессы в динамике. Работа молодого исследователя направлена на то, чтобы узнать, как микроорганизмы ведут себя в условиях нефтепроявления, и получить активные штаммы микроорганизмов, участвующих в процессах биодеградации нефти в озере Байкал.

– Эта тема была сформулирована еще в начале XVIII века, когда в ходе экспедиции исследователя Гмелина были описаны выходы нефти у восточного побережья озера. Мы начали активно изучать ее с 2005 года, когда благодаря анализу спутниковой информации был обнаружен второй район выхода нефти. Наличие мест, куда ежегодно из донных осадков озера поступает до четырех тонн сырой нефти в год, и ее поступление не связаны с антропогенным влиянием. Это позволяет в динамике изучать механизмы адаптации микробного сообщества Байкала в ответ на поступление углеводородов, – рассказывает Ольга Павлова.

Исследованием занимается большая группа ученых под руководством ученого секретаря ЛИН СО РАН доктора биологических наук Тамары Ивановны Земской. Сначала они изучали, как микроорганизмы себя ведут, увеличивается ли их численность, каким образом они реагируют на поступление нефти. К настоящему моменту сформирована коллекция штаммов бактерий из озера Байкал, которые способны использовать нефть в качестве источников питания. И вот эти материалы стали основой для получения гранта. Работа ученых посвящена поиску штаммов микроорганизмов-деструкторов, которые могут перерабатывать нефть в условиях Байкала. Как известно, среднегодовая температура в озере – 3–4 градуса. В научной литературе такие микроорганизмы называются психротрофными, то есть способными развиваться при низкой температуре.

– Мы знаем, что микроорганизмы могут образовывать поверхностно-активные вещества – биоПАВ, или, как их еще называют, биосурфактанты. Вот мы и ищем те штаммы, которые образуют биоПАВ, – продолжает свой рассказ Ольга. – За год мы нашли штаммы, которые образуют биосурфактанты. Дальше хотим расшифровать структуру этого вещества и создать ассоциацию микроорганизмов, которые бы работали в совокупности. На ее основе можно создавать биопрепараты, которые используют при загрязнении почв или воды нефтью.

Грант помог обеспечить финансовую сторону исследования. Никакого сложного оборудования ученые не приобретали – купили обычные реактивы, углеводороды, орбитальный шейкер – прибор для выращивания микроорганизмов. Грант дал возможность съездить на научные конференции.

Об актуальности изучаемой темы говорить излишне. Достаточно привести в пример аварию, которая произошла 20 апреля 2010 года на нефтяной платформе Deepwater Horizon, управляемой корпорацией «Бритиш Петролеум», в Мексиканском заливе. На поверхности загрязнения распыляли детергент, который превращал нефть в эмульсию. Но на глубине нефть все равно остается в большом количестве. После аварии исследователи сразу стали анализировать микробное сообщество, причем глубоководное, обитающее при температуре плюс 4–5 градусов, только в морской воде. В принципе, микроорганизмы очень чувствительны – если количество нефти не будет превышать допустимые пределы, микробное сообщество может справиться с ним самостоятельно. То же самое происходит в Байкале. Установлено, что ежегодно из донных осадков двух районов поступает от двух до четырех тонн нефти. Но эти районы локальны, потому что микробное сообщество принимает активное участие в деградации нефти. И у нас есть уникальная возможность изучать этот процесс.

Автор: Равиля Фаттахова