许多生活在海洋中的细菌会形成被称为“生物膜”的聚集体。人们发现，在遭遇石油泄漏的海洋事故时，某些海洋细菌会在石油周围形成生物膜，并将其作为营养源进行生物降解。然而，生物膜的形成与油降解之间的关系至今尚未阐明。
日本筑波大学生命环境系的UTADA Andrew副教授等的研究团队发表研究成果称，对油降解细菌与微小油滴之间的相互作用进行了高分辨率可视化研究，阐明了细菌快速降解油的机制。该研究使用了一种名为“微流体器皿”的装置，可以维持小于0.1毫米大小的油滴并持续观察细菌的行为达一周以上。这一结果证实海洋细菌“Aalcanivora borkumensis”（ 泊库岛食烷菌，一种烷烃降解海洋细菌）在油滴上形成了2种不同类型的生物膜，分别为球状生物膜（SB）和树突状生物膜（DB）。
球状生物膜（SB）和树突状生物膜（DB）的图像。在SB中，油滴保持球形，但在DB中，油滴变为树状突起，并且油呈管状延伸。细菌排列得像野菊花花瓣一样（右）。
在微流体器皿中培养的油滴在人造海水中保持球形结构，即使在界面处形成SB，形状也不会改变。然而，当界面处形成DB时，油滴的形状就会变成树突状。这使得迅速增加了生物膜的界面面积，使更多的细菌能够接触到油。SB消耗超过90%的油滴体积花费了约72小时，而DB大约只用20小时就达到了同等的消耗量。
上述研究表明，细菌可以有效地利用油作为食物。这种机制不仅有望应用于类似生物的研究，也有助于提高利用微生物等消除环境污染物的生物修复效率。
原文：JSTnews 2023年11月号
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Science
论文：Alcanivorax borkumensis Biofilms Enhance Oil Degradation By Interfacial Tubulation
DOI：10.1126/science.adf3345
