Zdumiewający talent bakterii comammox może zmniejszyć ślad podtlenku azotu w rolnictwie

WarsawGrupa międzynarodowych naukowców odkryła ostatnio, że bakterie comammox, które zostały zidentyfikowane w 2015 roku, mogą wykorzystywać guanidynę jako jedyne źródło energii i azotu. To odkrycie jest istotne, ponieważ ułatwia hodowlę tych bakterii, które emitują bardzo mało podtlenku azotu, silnego gazu cieplarnianego. Zastosowanie bakterii comammox w rolnictwie mogłoby znacząco obniżyć emisje.

Nitrifikacja odgrywa kluczową rolę w globalnym cyklu azotu. Przekształca amoniak w azotan, który jest przyswajalny przez rośliny. Niestety, proces ten często powoduje emisję podtlenku azotu, szkodliwego dla środowiska. Jednak bakterie Comammox emitują znacznie mniej podtlenku azotu niż tradycyjne nitrifikatory, co czyni je bardziej przyjaznymi dla środowiska.

Oto kilka kluczowych kwestii, które warto uwzględnić:

Bakterie Comammox skuteczniej korzystają z guanidyny niż z innych źródeł azotu. Występują w wielu miejscach, w tym w oczyszczalniach ścieków i glebach rolniczych. Dodanie guanidyny do nawozów może wspomóc rozwój tych bakterii w glebach.

Zobacz również:

Dzisiaj · 03:23

Nowe podejście do choroby Alzheimera: odkrycia dotyczące mechanizmów i potencjalnych terapii

Naukowcy z Centrum Mikrobiologii i Nauk o Systemach Środowiskowych na Uniwersytecie Wiedeńskim (CeMESS) znaleźli sposób na ulepszenie rolnictwa. Dodając guanidynę do nawozów, rolnicy mogą wspierać wzrost bakterii comammox. Dzięki temu zmniejsza się emisja podtlenku azotu, a rośliny efektywniej wykorzystują azot. W obliczu rosnącego zapotrzebowania na nawozy syntetyczne i konieczności redukcji emisji gazów cieplarnianych, to odkrycie ma ogromne znaczenie.

Badanie to pozwala nam lepiej zrozumieć rolę guanidyny w środowisku. Guanidyna, zazwyczaj znana jako produkt uboczny w mikroorganizmach i roślinach, ma niejasną obecność i obieg w otoczeniu. Niniejsze badania wyjaśniają jej występowanie w moczu ludzkim, odpadach zwierzęcych i glebach.

Nowy enzym odkryty w bakteriach comammox niezwykle skutecznie przekształca guanidynę w amoniak. Naukowcy zidentyfikowali zarówno transporter, jak i enzym, co otwiera nowe możliwości badawcze nad ich potencjalnym zastosowaniem.

Zespół z Wiednia stara się pozyskać więcej rodzajów bakterii comammox ze środowiska. Obecnie dysponują tylko jednym typem w czystej formie. Zdobycie większej liczby rodzajów byłoby pomocne w rolnictwie i oczyszczaniu ścieków.