Wissenschaftler des Instituts für angewandte Ökologie der chinesischen Akademie der Wissenschaften haben einen Bakterienstamm identifiziert, der schädliche Schadstoffe in Kochsalzlösung wie Flussmündungen und Meeressystemen abbauen kann. Die Bakterien, die Dehalogenimonas-Stamm W bezeichnet, wurde unter Bedingungen mit hohem Salzgehalt als wirksames Abbau von 1,2-Dichlorethan, einem gemeinsamen industriellen Lösungsmittel, wirksam erfasst.
Dieser Befund, veröffentlicht In Umweltwissenschaft und Technologiebeleuchtet, wie sich dieser bakterielle Stamm an extreme Bedingungen anpasst, und verspricht für Bioremediationstechnologien.
Flussmündungen bieten wesentliche Ressourcen wie Nahrung und Energie an, sind jedoch Stauseen für gefährliche Substanzen wie halogenierte organische Verbindungen (HOCs) geworden. Diese Schadstoffe bilden erhebliche Risiken für die biologische Vielfalt der Meeres und die menschliche Gesundheit.
Organohalid-respirierende Bakterien (OHRB) sind Mikroorganismen, die HOCs als Nahrungsquelle verwenden können. Obwohl bekannt ist, dass diese Bakterien eine entscheidende Rolle bei der Reinigung verschmutzter Umgebungen spielen, wurde festgestellt, dass nur wenige unter Salzbedingungen gedeihen.
In dieser Studie entwickelten die Forscher eine Anreicherungskultur aus Sedimenten in der Mündung des Bohai-Meeres und stellten fest, dass Stamm W nicht nur überleben kann, sondern auch unter stark salzhaltigen Bedingungen (5,1% NaCl) gedeihen kann, was das toxische 1,2-Dichlorethan in harmlos abbaute Ethylen.
Sie fanden heraus, dass Stamm W einen einzigartigen Anpassungsmechanismus entwickelt hat, um hohe Salzkonzentrationen zu tolerieren. Die Bakterien produzieren eine Substanz, die als Ektoin bezeichnet wird und die den osmotischen Druck reguliert und es ihnen ermöglicht, in Kochsalzlösung zu überleben.
Darüber hinaus identifizierten die Forscher ein einzigartiges Enzym, DDEA, in den Bakterien, die für den Abbau der schädlichen Chemikalien verantwortlich sind.
„Diese Entdeckung unterstreicht das ungenutzte Potenzial von Mikroorganismen wie Dehalogenimonas zur Entgiftung verschmutzter Flussmündungen und Meeresökosysteme“, sagte Wang Hongyan, Hauptautor der Studie.
Die Ergebnisse offene Türen für die Entwicklung innovativer biotechnologischer Ansätze zur Minderung der Auswirkungen von HOCs in Salzgewässern.
Die Studie unterstreicht die ökologische Bedeutung von mikrobiellen Gemeinschaften in Flussmündungen und bietet Hoffnung, diese wichtigen Ökosysteme durch naturbasierte Lösungen wiederherzustellen.
Weitere Informationen:
Hongyaner Wang et al., Dehalogenimonas Stamm W von Mündungssedimenten entkoppeln 1,2-Dichlorethan unter erhöhtem Salzgehalt, unter erhöhtem Salzgehalt, Umweltwissenschaft und Technologie (2024). Doi: 10.1021/acs.est.4c08999