“胜利油田”发现了能将石油转化为更纯净能源的古细菌

　　

微生物可以把石油转化成天然气，即甲烷。直到最近，人们还认为这种转化只有通过不同生物体的合作才能实现。2019年，马克斯·普朗克海洋微生物研究所的Rafael Laso-Pérez和Gunter Wegener提出，一种特殊的古生物可以自己做到这一点，他们的基因组分析表明了这一点。现在，在与来自中国的一个团队的合作下，研究人员已经成功地在实验室中培育了这种“神奇的微生物”。这使他们能够准确地描述微生物是如何实现转化的。他们还发现它更喜欢吃大块的食物。

陆地和海洋的地下石油储备是微生物的家园，它们将石油作为能源和食物来源，将其转化为甲烷。直到最近，人们还认为这种转换只有在不同生物体之间复杂的团队合作中才有可能实现:某些细菌和通常两个古细菌伙伴。现在，研究人员已经成功地从一个石油生产设备的沉降槽中培育出了一种名为“甲烷菌”的古生物，它可以自行处理这种复杂的反应。

这种“神奇的微生物”将石油分解成甲烷和二氧化碳。“Methanoliparia是一种混合生物，它将损坏的石油降解物和甲烷生成物的性质相结合，即甲烷生成物，”来自不来梅大学马克斯普朗克海洋微生物学研究所的Gunter Wegener解释道。

分解碳氢化合物的基因

既然研究人员已经成功地在实验室中培养了这些微生物，他们就能够详细地研究潜在的过程。他们发现它的基因构成赋予了Methanoliparia独特的能力。在它的基因中，它携带着酶的蓝图，这些酶可以激活和分解各种碳氢化合物。此外，它还拥有甲烷生产设备的全套装备，”Wegener说。

在他们的实验室培养中，研究人员为这些微生物提供了各种各样的食物，并使用各种不同的方法来密切关注甲烷菌是如何处理它的。特别令人惊讶的是，这种古生菌用同一种酶激活了所有不同的碳氢化合物。“到目前为止，我们只培育了以短链碳氢化合物(如乙烷或丁烷)为食的古菌。另一方面，甲烷藻更喜欢含有长链化合物的重油，”合著者Rafael Laso-Pérez说，他目前在西班牙国家生物技术中心(CNB)工作。“直接使用长链碳氢化合物的产甲烷微生物——我们直到现在才知道它们的存在。即使是具有环状或芳香结构的复杂碳氢化合物对甲烷藻来说也不是太大，至少如果它们与至少一个较长的碳链结合的话。这意味着，除了其他令人兴奋的结果外，我们还发现了一种以前完全未知的甲烷生成途径。”

本研究培养的Methanoliparia来自中国最大的油田之一：胜利油田。然而，遗传分析表明，这些微生物分布在世界各地，甚至在深海。“我们的研究结果对地下油藏的开发有了全新的认识。这些生物的广泛分布和潜在的工业应用使得这在未来几年成为一个令人兴奋的研究领域。”Wegener总结道。