Микробы — архитекторы экосистемы планеты

Источник изображения: «Секреты клетки» через Discovery Institute.

Уважение к бактериям растет. Последнее видео биохимика Майкла Бихи из серии «Секреты клеток» показывает, как магнитные бактерии используют молекулярные машины для создания своих магнитов. Это позволяет им ориентироваться, используя магнитное поле Земли. На самом деле, несколько патогенов среди бактерий портят репутацию большинству из них, которые делают великие дела — нам и окружающей среде. Оснащенные наноскопическими машинами, они готовы помочь. В сегодняшнем и завтрашнем постах я приведу несколько иллюстраций.

Коллекторы замков промышленной прочности

Экологи справедливо обеспокоены огромным количеством промышленных химикатов, которые попадают в нашу питьевую воду. Согласно новостям Калифорнийского университета в Риверсайде, это огромная и растущая проблема.

Пер- и полифторалкильные вещества, или ПФАВ, представляют собой группу из более чем 9000 химических веществ, используемых в бесчисленных промышленных процессах и коммерческих продуктах с 1940-х годов. В результате PFAS проникла в уборную и стала Сейчас его можно найти почти в каждом источнике воды. Эти химические вещества содержат Связь между атомами фтора и углерода является самой прочной из известных одинарных связей.делая ПФАС неразлагаемый и устойчивы к традиционным методам очистки воды. [Emphasis added.]

Эти жесткие химические вещества могут проникать в наши ткани, вызывая проблемы со щитовидной железой и печенью, а также некоторые виды рака. Но подобно Супермену, пришедшему на помощь, в мухах микроб Кларка Кента «разрывает очень прочную связь углерода и фтора» и дает надежду колеблющемуся миру.

Трудно ли найти этот микроб? количество; Везде. Ему просто нужны анаэробные условия. Инженер-химик Юцзе Мэн опирался на предыдущие работы, чтобы выяснить, как это делают микробы.

Микробы, способные к этому типу дефторирования, не являются редкостью. Использование активного ила Микробные сообщества Обычно используется в очистных сооружениях Для разрушения и удаления органических веществ – и анаэробное состояниеисследователи успешно воспроизвели свой предыдущий опыт, используя более структурно похожий PFAS.

Команда считает, что этот этап дефторирования можно увеличить, используя дополнительные типы микробов, что приведет к полному биоразложению этих промышленных отходов.

«Возможности извлечения выгоды из этого новаторского процесса переработки безграничны в разных отраслях», — сказал Хэл Альпер, профессор кафедры химического машиностроения Makita в Университете Остина. «Помимо очевидной индустрии управления отходами, это также дает компаниям из каждого сектора возможность взять на себя инициативу по переработке своей продукции. Благодаря этим более устойчивым ферментативным методам, Мы можем начать представлять себе настоящую пластиковую экономику замкнутого цикла.

Стабилизаторы азота

Некоторые бактерии известны своей способностью «фиксировать» азот при температуре окружающей среды и превращать его в соединения, полезные для растений. Сельское хозяйство произвело бы революцию, если бы люди научились этому трюку. Эти азотфиксирующие бактерии, в первую очередь цианобактерии и корневые виды, встречающиеся в симбиозе с корнями бобовых, таких как фасоль и горох, содержат блокирующий селектор, называемый нитрогеназой, который может разрушать жесткие тройные связи атмосферы N.2 молекулы. Биохимики до сих пор не могут понять, как это сделать. Сельскохозяйственным инженерам в производстве удобрений требуются высокие температуры и давление, чтобы разрушить тройные связи молекулярного азота. Единственный другой природный источник энергии, достаточно мощный для этого, — это молния. Микробы, которые выполняют 90 процентов фиксации азота на нашей планете, делают это легким. Еще до того, как люди начали выращивать сельскохозяйственные культуры, бактерии повсюду делали азот доступным для почвы, добавляя к пышной зелени, которая не только украшает нашу планету, но и помогает регулировать ее климат, круговорот воды, кислород и углерод.

пластиковые разрушители

Пластик накапливается на свалках, от которых избавляется наше заброшенное общество. Экологи предупреждают, что этот пластик может служить десятилетиями и выделять токсичные химические вещества в нашу почву и водоемы. Но не унывайте: есть микробы, которые могут есть пластик. Пусть убираются!

Техасский университет в Остине объявил: «Фермент, поедающий пластик, может уничтожить миллиарды тонн отходов на свалках».

Открытие, опубликованное сегодня в журнале Nature, Это может помочь решить одну из самых насущных экологических проблем в мире.: Что нам делать с миллиардами тонн пластиковых отходов, которые накапливаются на свалках и загрязняют наши естественные земли и воды. Фермент обладает способностью увеличивать переработку в больших масштабах. Это позволит крупным отраслям снизить воздействие на окружающую среду за счет Восстановление и повторное использование пластика на молекулярном уровне.

Посмотрите видео, чтобы увидеть, как это работает:

Инженеры начали с микробов, которые производят природный фермент под названием ПЭТаза, способный расщеплять полиуретан. Они модифицировали его, чтобы он работал при более низких температурах, характерных для свалок. это работает! Это быстро. Бактерии расщепляют большие куски пластика на мелкие частицы, которые можно перерабатывать для изготовления новых пластиковых изделий. Теперь ученым UT просто нужно выяснить, как увеличить производство и позволить этому бактериальному ферменту выполнить то, что люди не смогли сделать. Они говорят, что «биологические растворы потребляют гораздо меньше энергии». Эти решения эффективны. «В некоторых случаях эти пластмассы могут быть полностью расщеплены на мономеры всего за 24 часа».

Ненасытная свалка

В Аризоне также заявляют, что отходы на свалках — это пиршество для микробов. Жизнь в куче бесполезного мусора «по сути представляет собой сложную экосистему, изобилующую микробной активностью». Микробы выделяют углекислый газ и метан в виде отходов, но исследователи из Университета штата Аризона считают, что эти парниковые газы можно улавливать и использовать в качестве топлива.

«Я думаю, что свалка похожа на Большой буфет углерода для этих микроорганизмов“, Говорит [Mark] Рейнольдс, научный сотрудник Центра экологической биотехнологии Biodesign Swette. «Наши отходы часто тяжелые, как бумага, и действительно богаты целлюлозой и гемицеллюлозой. Легко биоразлагаемы в анаэробных (бескислородных) условиях.. “…

по Лучшее понимание поведения этих метан-продуцирующих микроорганизмовИсследователи надеются улучшить захват этого жизненно важного ресурса и, возможно, уменьшить утечку метана и углекислого газа.2 Два мощных парниковых газа и основные факторы изменения климата — в атмосфере.

завтраБактерии невероятные – вот еще иллюстрации.

Leave a Comment