Migliori bug per fuoriuscite di petrolio

Scienziati in Europa hanno sequenziato il genoma di un batterio mangiatore di petrolio, una mossa che potrebbe aprire la strada a modi più rapidi ed efficienti per ripulire le fuoriuscite di petrolio.

Le celle che mangiano idrocarburi potrebbero aiutare a ripulire le chiazze di petrolio convertendo gli alcani nel petrolio greggio in polimeri di stoccaggio, mostrati qui come macchie bianche all'interno della cella. (Credit: Heinrich Lünsdorf, Centro di ricerca tedesco per la biotecnologia)

Con un progetto completo per Alcanivorax borkumensis, ricercatori sperano di comprendere meglio i meccanismi fisiologici specializzati che consentono ai batteri di vivere quasi esclusivamente sugli idrocarburi, afferma Vitor Martins dos Santos del Centro Helmholtz per la ricerca sulle infezioni (ex Centro di ricerca tedesco per la biotecnologia) a Braunschweig, in Germania, che ha co-guidato il progetto internazionale. Il sequenziamento dell'organismo di 2.755 geni è descritto nella rivista Biotecnologie naturali . I risultati potrebbero rivelare come ottimizzare le condizioni per questi insetti e quindi consentire loro di aiutare ad assorbire le centinaia di milioni di litri di petrolio che entrano nel mare ogni anno, afferma Martins dos Santos.

La capacità di alcuni batteri di metabolizzare l'olio è nota da più di un secolo. Ma finora gli sforzi per sfruttare queste capacità per gli sforzi di riparazione sono falliti. È stato utilizzato in passato ed è stato un completo fallimento, afferma Victor de Lorenzo , vicedirettore del Centro nazionale di biotecnologia di Madrid, Spagna.

In un esempio, i batteri sono stati usati sperimentalmente per cercare di aiutare a ripulire gli 11 milioni di galloni di petrolio greggio emessi dalla Exxon Valdez dopo che si è arenata al largo della costa dell'Alaska nel 1989. Ma non ha fatto alcuna differenza, dice de Lorenzo.

Il problema non era la mancanza di batteri, dice. Infatti, sebbene i batteri mangiatori di olio non siano comuni in ambienti non inquinati, sono abbondanti dove c'è olio; A. borkumensis costituisce fino al 90 per cento delle popolazioni microbiche nelle fuoriuscite di petrolio. La sfida nell'usare questi batteri per ripulire l'olio sta nel creare le giuste condizioni affinché crescano più velocemente e metabolizzino l'olio in modo più efficiente. Gli addetti alle pulizie hanno iniziato a fare questo: ora è pratica standard aggiungere sostanze nutritive come forme solubili in olio di azoto e fosforo alle fuoriuscite di petrolio, afferma de Lorenzo. Tuttavia, non hanno ancora una reale comprensione di quali nutrienti specifici abbiano bisogno i batteri, afferma Martins dos Santos.

Poiché i metodi di bonifica batterica non hanno avuto successo, la pulizia delle fuoriuscite di petrolio dipende ancora principalmente dal laborioso processo di rimozione fisica del petrolio utilizzando i bracci e l'introduzione di disperdenti chimici per rompere ciò che rimane. Ma tali metodi sono tutt'altro che ideali. Recuperare il petrolio fisicamente è costoso e il petrolio disperso chimicamente che rimane in mare rappresenta ancora una minaccia per l'ambiente anche se non è più visibile in superficie.

Ma decodificare il genoma di organismi come A. borkumensis farà la differenza, afferma Jan van Beilen, un microbiologo che studia la genetica molecolare degli organismi che mangiano olio presso l'Istituto di biologia dei sistemi molecolari di Zurigo, in Svizzera. Le informazioni genomiche hanno rivelato meccanismi di trasporto molecolare che consentono all'organismo di eliminare i nutrienti dal suo ambiente. Questo dovrebbe, a sua volta, aiutare a identificare quali forme di fosforo e azoto creerebbero le migliori condizioni per i batteri.

La ricerca potrebbe anche identificare la pletora di geni che producono gli enzimi ossidativi che i batteri usano per degradare l'olio, il che dovrebbe rendere più facile la ricerca di altri organismi con capacità simili.

E tali organismi saranno necessari. A. borkumensis possono metabolizzare solo composti a basso peso molecolare e questi costituiscono solo il 70% circa del petrolio greggio. Quindi il prossimo passo è cercare organismi specializzati per consumare i restanti composti ad alto peso molecolare, dice van Beilen.

Sequenziamento A. borkumensis è solo il primo passo, afferma Martins dos Santos. Ma, dice, sono in corso ricerche negli Stati Uniti, in Australia e in Giappone per sequenziare altri batteri che mangiano olio.

Nel frattempo, Martins dos Santos e colleghi hanno già iniziato ad applicare le conoscenze acquisite da A. borkumensis's genoma. Lavorare con il Istituto Alfred Wegener a Bremerhaven, in Germania, stanno eseguendo test pilota in vasche nel Mare del Nord per vedere se possono migliorare l'appetito dei batteri. Aggiungiamo questi batteri, aggiungiamo sostanze nutritive e proviamo a vedere come reagiscono, dice.

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