原油開采一直是我國尚未攻克的難關,現在農業農村部沼氣科學研究所能源微生物創新團隊和國際團隊發表在《自然》上的最新研究成果表明,一種微生物可以將石油轉換為氣體飄出來。
陸地和海洋中地下石油礦藏是微生物的家園,它們將石油作為能量和食物來源,還會將其轉化為甲烷。此前,人們認為這種轉換只有在不同生物體之間的復雜團隊合作中才能實現。現在,研究人員已經成功地從一個石油生產設施的沉淀池中培養出一種名為Methanoliparia的古微生物,它可以獨自處理這種復雜的反應。
Methanoliparia是一種混合型功能的微生物,它結合了石油降解器和甲烷生成器的特性,可以將石油分解為甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。
現在,研究人員成功地在實驗室中培養了這些微生物,讓他們能夠詳細地研究分解的基本過程。他們發現,其基因構成賦予了Methanoliparia獨特的能力,它攜帶了能夠激活和分解各種碳氫化合物的酶。此外,它還擁有生產甲烷的完整“裝備包”。
在他們的實驗室培養物中,研究人員向微生物提供各種食物,并使用不同的方法來密切關注Methanoliparia如何處理這些食物。令人驚訝的是,這種古生物用同一種酶激活了所有不同的碳氫化合物。這意味著,除了其他令人興奮的結果之外,科學家們還發現了一條以前完全未知的甲烷生成途徑。
為本研究培養的Methanoliparia細胞來自中國最大的油田之一:勝利油田。然而,遺傳分析表明,這些微生物分布在世界各地,甚至到了深海。
研究員說:“結果讓我們對地下石油的開采有了全新的理解。該生物的廣泛分布和潛在的工業應用都將使其成為未來幾年的重點研究方向。此外,它還有望使未能充分開發的油田重新被開發。”
該研究論文題為"Non-syntrophic methanogenic hydrocarbon degradation by an archaeal species",已發表在《自然》期刊上
前瞻經濟學人APP資訊組
論文原文:https://www.nature.com/articles/s41586-021-04235-2