Razlitja nafte so katastrofalna za naravno okolje, saj povzročajo dolgoročno onesnaženje, ki škodi okoliškim divjim živalim. Vendar pa lahko nekatere bakterije, ki razgrajujejo nafto, uspevajo v okoljih razlitja nafte in znatno prispevajo k bioremediaciji razlitja nafte. Čeprav imajo skupnosti, ki jih tvorijo bakterije – biofilmi – ključno vlogo pri bioremediaciji razlitja nafte, ni bilo jasno, kako se biofilmi vežejo na nafto v oceanu.
V novi študiji so raziskovalci s Sorbonske univerze v Franciji, Univerze v Toulonu in Univerze v Tsukubi na Japonskem dosegli pomemben napredek pri pojasnjevanju povezave med tvorbo biofilma in razgradnjo olja z uporabo najsodobnejšega mikrofluidnega opazovalnega sistema. . Sistem je v kombinaciji s konfokalnim mikroskopom visoke ločljivosti pomagal opazovati interakcijo med bakterijskimi celicami in drobnimi oljnimi kapljicami, ki so velike približno polovico premera lasišča. Njihove ugotovitve kažejo, da bakterija Alcanivorax borkumensis (Alcanivorax borkumensis), ki razgrajuje olje, tvori biofilme, ki porabljajo olje tako, da obkrožijo in se močno držijo meje olje-voda. Ta bakterijska skupnost razteza kapljice olja v številne cevi, kar zagotavlja prostor za več bakterijskih celic za učinkovito porabo olja hkrati. Ugotovitve so objavljene v številki Science z dne 18. avgusta 2023 pod naslovom "Biofilmi Alcanivorax borkumensis povečujejo razgradnjo olja z medfazno tubulacijo".
Ti avtorji so opazili ta mehanizem raztezanja na tem vmesniku olje-voda z osredotočenjem na dinamični proces tvorbe cevi. Ko se celice na tem vmesniku olje-voda delijo, postanejo bakterijske celice, ki so pod mikroskopom videti kot majhne paličice, tesno stisnjene. V nekaterih regijah so te bakterijske celice pokazale strukturo, podobno razporeditvi cvetnih listov divje marjetice.
Shematski diagram, ki opisuje metode kulture za fenotipsko karakterizacijo.
Slika iz Science, 2023, doi:10.1126/science.adf3345.
Ta ureditev, znana kot topološka napaka v fiziki tekočih kristalov, se začne izbočiti navzven iz kapljice, zaradi česar se ta vmesnik olje-voda deformira in oblikuje cev. Ti avtorji so tudi uspešno napovedali dinamiko nastajanja biofilma in njegovo kvalitativno obliko z uporabo teoretičnega fizičnega modela.
Poleg tega so ti avtorji potrdili, da lahko visoke koncentracije disperzij, uporabljenih med čiščenjem razlitja nafte, škodljivo vplivajo na biofilme bakterij, ki se prehranjujejo z alkani, na otoku Porcupine, vendar so potrebne nadaljnje študije za razjasnitev njihovih dejanskih učinkov v okolju.
Tako ta nova študija zagotavlja vpogled v to, kako je mogoče bakterijske skupnosti uporabiti za izboljšanje okoljske sanacije razlitja nafte v morju. Ti avtorji kažejo, da bi razumevanje nastajanja biofilma in sodelovanja bakterij lahko pomagalo uporabiti učinkovite metode narave za izboljšanje učinkovitosti trenutnih postopkov čiščenja razlitja nafte.
