最新研究:微生物如何助力淨化大氣
微生物透過一種特殊的酶消耗大量的一氧化碳,有助於調節大氣中的一氧化碳含量。墨爾本的研究人員已深入探究出微生物吸收大量一氧化碳(CO)的關鍵機制,從而降低了這種有毒氣體在大氣中的含量。
每年,全球有超過二十億噸的一氧化碳被排放到大氣中。而微生物在減少一氧化碳排放方面扮演著至關重要的角色,它們每年大約消耗兩億五千萬噸的一氧化碳,為創造更安全的環境做出了貢獻。
由莫納什大學主導、發表在《自然化學生物學》期刊上的這項研究,從原子層面揭示了微生物如何消耗大氣中的一氧化碳。它們利用一種名為一氧化碳脫氫酶的特殊酶,從這種普遍存在但毒性極高的氣體中提取能量。
共同第一作者阿什莉·克羅普來自莫納什生物醫學發現研究所(BDI)的格林寧實驗室以及墨爾本大學的格林特實驗室。她表示,這項研究首次揭示了這種酶是如何提取大氣中的一氧化碳並為細胞提供能量的。克羅普女士指出,土壤和水中數萬億的微生物都會使用這種酶。這些微生物消耗一氧化碳是為了自身的生存,但在這個過程中無意間幫助了我們。
另一位共同第一作者大衛·吉列特博士在格林寧實驗室完成了他的博士研究。他認為這是微生物「智慧」的一個絕佳例子,即生命如何進化出將有毒物質轉化為有用物質的方法。吉列特博士說,這些微生物有助於淨化我們的大氣,抵消了每年導致數百萬人死亡的空氣汙染,而且由於一氧化碳間接屬於溫室氣體,它們還能減緩全球變暖。
雖然這項發現不太可能直接用於對抗或監測一氧化碳排放,但它加深了我們對大氣調節機制以及大氣對未來變化反應的理解。共同資深作者、BDI全球變化專案負責人克里斯·格林寧教授表示,這一發現凸顯了微生物更廣泛的重要性。他指出,微生物在維護人類和地球健康方面發揮著無數至關重要的作用,但由於它們肉眼不可見且常常被誤解,其貢獻經常被忽視。
克羅普女士強調,微生物是我們能夠呼吸新鮮空氣的重要原因之一。它們產生了我們呼吸所需一半的氧氣,還能淨化包括一氧化碳在內的各種汙染物。她認為,我們必須更好地理解和珍惜微生物對我們生存的支援作用。
參考文獻:《醌提取驅動細菌對大氣一氧化碳的氧化》,作者阿什莉·克羅普、大衛·L·吉列特、哈里·維努戈帕爾、米蓋爾·A·岡薩爾韋斯、詹姆斯·P·林福德、蘇爾比·賈因、克里斯托弗·K·巴洛、張潔、克里斯·格林寧和里斯·格林特,發表於2025年1月29日《自然化學生物學》,DOI: 10.1038/s41589 - 025 - 01836 - 0
資助來源:澳洲研究委員會、國家健康與醫學研究委員會、澳洲政府研究培訓獎學金