Бактерии, питающиеся метаном, также любят азот

Микробиологи из Университета Радбауда и Института Макса Планка в Бремене обнаружили, что метанотрофные бактерии способны разлагать аммоний в дополнение к метану. Эти бактерии важны для снижения выбросов парниковых газов из вулканов и других зон, но ранее не связывались с эмиссией азота. Исследование будет опубликовано на этой неделе в PNAS.

В 2007 году микробиологи из Радбауда обнаружили особые метанотрофные бактерии в грязевом котле вулкана Сольфатара близ Неаполя. Это открытие было опубликовано в Nature, так как бактерия выживает в экстремальных условиях: при температуре 55 °C и значениях pH от 1 до 3. Более того, она растёт только в присутствии редкоземельных элементов. Учёные изучают свойства этих "экстремофилов".

Исследователи выяснили, что бактерия способна разлагать аммоний помимо метана. Это спасительное свойство, так как эти организмы часто сталкиваются с высокими, токсичными концентрациями этого азотного соединения в своей среде обитания, например, в вулканах, на свалках или рисовых полях.

При разложении аммония образуется токсичный гидроксиламин. С помощью фермента mHAO, описанного в статье PNAS, эти бактерии могут разлагать это соединение до оксида азота (NO), который далее превращается в нитрит (NO₂^-) или закись азота (N₂O), нетоксичную для бактерии. Это позволяет им справляться с высокими концентрациями аммония.

"Обнаруженные нами элементарные циклы оказались гораздо сложнее, чем мы думали", — говорит профессор микробиологии кислых вулканических экосистем Университета Радбауда Хуб Оп ден Камп. "Метанотрофные бактерии обычно не связывают с эмиссией азота. Теперь выясняется, что они также участвуют в этом процессе наряду с бактериями, которые обычно окисляют аммоний в почве".