Oamenii de știință au descoperit noi bacterii marine care produc hidrogen în cantități mari

Un nou studiu genomic a descoperit grupuri de gene necunoscute anterior în bacteriile producătoare de hidrogen. Această descoperire ar putea avea implicații semnificative pentru producerea de energie curată.

Vibrionaceae, o familie cunoscută de bacterii marine, sunt recunoscute în primul rând pentru bioluminescența lor. Cu toate acestea, ele sunt, de asemenea, infame pentru că includ agentul patogen care cauzează holeră. În ciuda prezenței lor pe scară largă în ecosistemele oceanice, aceste bacterii nu au fost considerate utile pentru producerea de biocombustibili.

• Telescopul Webb a descoperit o galaxie spirală masivă de la începuturile Universului
• O întâlnire străveche a Soarelui cu alte două stele a schimbat pentru totdeauna Sistemul Solar

Acum, cercetătorii au descoperit că unii membri ai acestei familii de bacterii au o capacitate unică de a genera cantități mari de hidrogen gazos.

Ele reușesc acest lucru prin descompunerea unui compus numit formiat prin fermentare, producând hidrogen și dioxid de carbon în acest proces. Această trăsătură neașteptată ar putea oferi o nouă cale pentru dezvoltarea de soluții energetice, scrie InterestingEngineering.

O echipă internațională de cercetători, formată din profesorul Tomoo Sawabe de la Universitatea Hokkaido, Ramesh Kumar Natarajan de la Institutul Național pentru Știință și Tehnologie Interdisciplinară din India și Fabiano Thompson de la Universitatea Federală din Rio de Janeiro, a efectuat o analiză genomică pentru a înțelege baza genetică a acestui fenomen.

Descoperirea mecanismului genetic din spatele producerii de hidrogen

Studiul lor s-a concentrat pe secvențierea tuturor celor 16 specii cunoscute de Vibrionaceae.

Cercetătorii au acordat o atenție deosebită structurii și funcției grupului de gene ale hidrogenilazei formate de tip Hyf (FHL). Acest complex enzimatic joacă un rol crucial în descompunerea formiatului în hidrogen și dioxid de carbon. O enzimă similară există în Escherichia coli, dar produce cantități semnificativ mai mici de hidrogen în comparație cu Vibrionaceae.

„Aceste analize dezvăluie o diversitate neașteptată a grupurilor de gene FHL și relații între grupurile de gene și capacitatea de producere a hidrogenului”, a declarat profesorul Sawabe.

Studiul a identificat două tipuri de grupuri de gene FHL necunoscute anterior, ceea ce ridică la șase numărul total.

Această diversitate a apărut probabil ca urmare a adaptării bacteriilor la diferite medii ecologice de-a lungul timpului. Cercetătorii au analizat, de asemenea, variațiile în fermentarea hidrogenului în cadrul diferitelor specii.

Speciile care au prezentat cele mai ridicate niveluri de producție de hidrogen

Ei au constatat că Vibrio tritonius, o bacterie marină, și Vibrio porteresiae, au prezentat cele mai ridicate niveluri de producție de hidrogen. În schimb, Vibrio aerogenes și Vibrio mangrovi au produs cel mai puțin hidrogen.

Studiul a mai arătat că producția de hidrogen era legată de eficiența cu care bacteriile absorbeau formiatul. Cele cu o capacitate mai bună de absorbție a formiatului au fost capabile să producă mai mult hidrogen.

Cercetătorii propun ca anumite specii să fi dezvoltat o producție mai mare de hidrogen ca mecanism de detoxifiere a formiatului din mediul lor.

Descoperirile lor ar putea oferi, de asemenea, informații despre fermentarea hidrogenului în alte bacterii, inclusiv E. coli. Această cercetare nu numai că ne îmbunătățește înțelegerea evoluției microbiene, dar oferă și noi căi de valorificare a producției bacteriene de hidrogen pentru aplicații energetice durabile.

Studiul a fost publicat în revista Current Microbiology.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Test de cultură generală. Câte bacterii au oamenii în gură?

O proteină din sângele stridiilor ucide bacteriile rezistente la antibiotice

Studiu: Dieta mediteraneană poate îmbunătăți memoria prin modificarea bacteriilor intestinale

De ce antibioticele pot eșua chiar și împotriva bacteriilor care nu sunt rezistente?