Ранее в этом году многопрофильная группа исследователей из Окриджской национальной лаборатории обнаружила два ключевых гена, которые необходимы микробам для преобразования окисленной ртути в метилртуть, нейротоксин, который может проникать через кожу и в высоких дозах поражать мозг и мышечную ткань, вызывая паралич и мозг. повреждать.Открытие того, как образуется метилртуть, ответило на вопрос, который ставил ученых в тупик на протяжении десятилетий, и результаты, опубликованные на этой неделе, основываются на этом открытии.Большинство исследователей ртути считают, что микробы не могут преобразовать элементарную ртуть — летучую и относительно инертную — в метилртуть.
Они рассудили, что вместо того, чтобы стать более токсичным, элементарная ртуть будет пузыриться из воды и рассеиваться. Так появился раствор окисленной ртути, растворяющейся в воде.
Превратив окисленную ртуть в элементарную ртуть, они надеялись устранить угрозу загрязнения метилртутью водных систем.Однако исследование ORNL и параллельное исследование, проведенное Рутгерским университетом, показывают, что элементарная ртуть также восприимчива к бактериальным манипуляциям, что делает очистку окружающей среды более сложной задачей.
«Сообщества микроорганизмов могут работать вместе в средах, в которых отсутствует кислород для преобразования элементарной ртути в метилртуть», — сказал руководитель исследования Баохуа Гу. «Некоторые бактерии удаляют электроны из элементарной ртути, чтобы создать окисленную ртуть, в то время как другие добавляют метильную группу, чтобы произвести метилртуть».Ртуть — это токсин, который распространяется по всему миру в основном при сжигании угля, других промышленных применениях и естественных процессах, таких как извержения вулканов, а различные формы ртути широко встречаются в отложениях и воде. Метилртуть биоаккумулируется в водных пищевых цепях, особенно в крупной рыбе.В борьбе с загрязнением ртутью участвуют ученые, обладающие опытом в области химии, вычислительной биологии, микробиологии, нейтронологии, биохимии и бактериальной генетики.
Другие усилия ORNL сосредоточены на том, когда, где и почему бактерии производят метилртуть.«Наше исследование позволяет нам в целом понять, где и как бактерии могут производить метилртуть, чтобы мы могли нацеливаться на эти области в будущем», — сказал Лиюань Лян из ORNL, соавтор и директор программы исследований ртути, финансируемой Министерством энергетики. «Мы пытаемся понять процесс микробного метилирования ртути. Как только мы поймем этот процесс, мы сможем приступить к разработке решений для борьбы с загрязнением ртутью».
Это исследование финансировалось Управлением науки Министерства энергетики США. Соавторами ORNL статьи, озаглавленной «Окисление и метилирование растворенной элементарной ртути анаэробными бактериями», являются Хайян Ху, Хуэй Линь, Ван Чжэн, Стивен Томаничек, Александр Джос, Дуэйн Элиас, Лиюань Лян и Баохуа Гу.
Другой соавтор, Синьбинь Фэн, из Государственной лаборатории геохимии окружающей среды Китая.