Un microrganismo procariote di recente scoperta trasforma da solo il petrolio in metano

Uno studio ha mostrato che un batterio di recente scoperta, il Methanoliparia, produce da solo metano a partire dal petrolio. Questa scoperta, per quanto non legata all'ambiente agricolo può aprire notevoli prospettive per molteplici ambienti terrestri, che col tempo si sono degradati.

Ricercatori dell'Istituto di Microbiologia Marina del Max Plank Institute di Brema e del Centro MARUM, per le scienze ambientali marine hanno inizialmente prelevato un campione di fanghi in una fossa del Golfo del Messico, in cui sono localizzate alcune pozze di petrolio, ovvero zone di fuoriuscita naturale di idrocarburi, che in questo caso sono poste a una profondità di 300 metri sotto il livello del mare. Essi hanno poi analizzato in laboratorio i campioni di sedimento prelevati. Come viene precisato le pozze di petrolio sono dei punti di frattura della crosta terrestre, in corrispondenza dei quali il petrolio e il gas naturale fuoriescono, verso la superficie, attraversando cumuli di sedimenti accumulatisi in superficie. In questi punti buona parte delle componenti dell'idrocarburo (in particolare gli alcani) vengono già degradate prima di raggiungere la superficie esterna.

Gli idrocarburi che fuoriescono all'esterno in tale profondità oceanica alimentano in parte la vita di microrganismi detti Archea (Archeobatteri), ovvero procarioti privi di nucleo, sui quali sono state fatte molte scoperte negli ultimi anni. Come viene riportato dai ricercatori di questo gruppo di studio del Max Planck Institute, approfondendo tali precedenti ricerche essi hanno acquisito ulteriori informazioni circa l'ambiente di vita e il genoma di questo organismo, detto Methanoliparia, che riesce a convertire idrocarburi a lunga catena in metano e anidride carbonica, senza il supporto di altri microrganismi, attraverso un processo denominato disproporzionamento (o dismutazione chimica) degli alcani; tale reazione chimica è una particolare forma di ossidoriduzione, nella quale una parte di uno stesso composto si ossida e l'altra si riduce.
Precedentemente gli studiosi degli Archea ritenevano che una tale reazione di conversione del petrolio in metano e anidride carbonica comportasse la partecipazione sia degli Archeobatteri, che dei normali batteri. Pertanto la scoperta ora effettuata è risultata sorprendente, oltre che possibile portatrice di ulteriori sviluppi.

Nel loro laboratorio di Brema i ricercatori hanno effettuato analisi genomiche, che hanno rivelato che i Methanoliparia sono dotati di particolari enzimi, che consentono loro di degradare petrolio piuttosto poco reattivo e anche in assenza di ossigeno.
La ricerca è stata pubblicata dal giornale mBio.

Come riferisce Gunter Wegener, autore anziano del lavoro, che lo svolse fin dall'inizio: 'Il nuovo organismo, Methanoliparia, è una specie di organismo composto. Alcuni dei suoi parenti sono Archeobatteri, che degradano idrocarburi a lunga catena, altri (dei suoi parenti) sono stati a lungo conosciuti come metanogeni e formano metano come prodotto metabolico.'

Con gli strumenti enzimatici di entrambi i parenti, Methanoliparia attiva e degrada il petrolio, ma forma metano come prodotto finale. Aggiunge Wegener: 'Il microscopio mostra che le cellule dei Methanoliparia attaccano le goccioline di petrolio. Non abbiamo trovato alcun indizio che mostri che esso richieda batteri, o altri Archea come partner'.

I microrganismi metanogenici, riferiscono i ricercatori, sono stati importanti nel tempo per il clima della terra, poiché il loro prodotto, il metano, è un gas serra che ha un rilievo molto maggiore della CO2 nel determinare l'aumento della temperatura nell'atmosfera terrestre, pertanto uno degli obbiettivi del gruppo di ricerca è stato anche di capire quanto questo organismo sia diffuso in giro per la terra.
Come riferisce Rafael Laso-Pérez, primo autore di questa ricerca: 'Abbiamo scandagliato le biblioteche sul DNA e abbiamo trovato che Methanoliparia è frequentemente rinvenuto nelle riserve di petrolio in tutti gli oceani. Così questo organismo potrebbe essere l'agente chiave nella trasformazione degli idrocarburi a lunga catena in metano'.

Gli scienziati che hanno condotto questo studio stanno ora cercando di scoprire quanto più possibile riguardo questo microrganismo. In tal senso Wegener ha detto: 'Ora abbiamo evidenze genomiche e immagini riguardo l'ampia distribuzione e il sorprendente potenziale dei Methanoliparia. Ma tuttavia non riusciamo a farli crescere in laboratorio. Ciò sarà il prossimo passo da conseguire. Ciò ci consentirà di scoprire molti più interessanti dettagli. Per esempio se è possibile invertire il processo, che alla fine ci permette di trasformare un gas serra in combustibile'.

Fonte/i: Max Planck Institute for Marine Microbiology – Brema (Germania), 20 agosto 2019

Autore dell'articolo: , 25 agosto 2019

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