Распространенность гетеротрофных бактерий, способных обезвреживать метилртуть, в разных океанических регионах

Исследовательская группа под руководством Института морских наук (ICM-CSIC) в Барселоне и Автономного университета Барселоны (UAB) выявила распространение и способность к разложению ртути у гетеротрофных бактерий, выделенных из различных океанографических регионов и глубин. Все детали исследования опубликованы в журнале Environmental Science and Technology.

До сих пор понимание разнообразия микроорганизмов, участвующих в разложении ртути, а также их распространения, детоксикационного потенциала и роли в биогеохимическом цикле ртути в океане было фрагментарным. Новые данные являются ключевыми для прогресса в этом направлении. Особенно важно, что ранее лишь в немногих работах изучались гены разложения ртути в океане с охватом разных регионов и глубин, включая батипелагиаль (~4000 м).

Метилртуть — одно из самых опасных химических веществ

Метилртуть (MeHg) — одна из 10 химических веществ, вызывающих наибольшую озабоченность в области общественного здравоохранения. Несмотря на глобальную обеспокоенность и подписание Минаматской конвенции по ртути в 2013 году, фундаментальные механизмы её разложения в океане изучены слабо.

Для изучения этих процессов учёные проанализировали обширную коллекцию из более чем 2000 культур бактерий, собранных в ходе экспедиций Tara Oceans и Malaspina, а также локальных исследований. Сочетание традиционных методов культивирования с омиксными и биоинформатическими подходами позволило впервые показать, что гены разложения ртути широко распространены в океане.

Описание этой метаболической активности, особенно в глубинных водах, имеет важное значение для понимания биогеохимического цикла ртути. Оно раскрывает ключевых игроков, определяющих уровень метилртути в океане, что в конечном итоге может помочь улучшить оценку её воздействия на морские пищевые сети и здоровье человека.

Гетеротрофные морские бактерии — главные поглотители метилртути

Многие из изученных микроорганизмов проявляют высокую толерантность к токсичным формам ртути, выдерживая концентрации, значительно превышающие естественные в океане. Среди всех видов выделилась Alteromonas mediterranea, показавшая наивысшую устойчивость и способность разлагать MeHg всего за 24 часа.

Впервые охарактеризована толерантность к метилртути у видов Alteromonas и Marinobacter. Работа закладывает основу для разработки методов биоремедиации с использованием бактерий для очистки загрязнённых ртутью экосистем, таких как морские донные отложения.

Авторы считают, что будущие исследования должны быть сосредоточены на изучении распространённости и активности генов разложения ртути в малоизученных районах, например, в полярных регионах, чтобы выявить факторы среды, способствующие их дисперсии в морских экосистемах.