許多生活在海洋中的細菌會形成被稱爲「生物膜」的聚集體。人們發現，在遭遇石油泄漏的海洋事故時，某些海洋細菌會在石油周圍形成生物膜，並將其作爲營養源進行生物降解。然而，生物膜的形成與油降解之間的關係至今尚未闡明。
日本築波大學生命環境系的UTADA Andrew副教授等的研究團隊發表研究成果稱，對油降解細菌與微小油滴之間的相輔作用進行了高解析度視覺化研究，闡明瞭細菌快速降解油的機制。該研究使用了一種名爲「微流體器皿」的裝置，可以維持小於0.1毫米大小的油滴並持續觀察細菌的行為達一週以上。這一結果證實海洋細菌「Aalcanivora borkumensis」（ 泊庫島食烷菌，一種石蠟降解海洋細菌）在油滴上形成了2種不同類型的生物膜，分別爲球狀生物膜（SB）和樹突狀生物膜（DB）。
球狀生物膜（SB）和樹突狀生物膜（DB）的影像。在SB中，油滴保持球形，但在DB中，油滴變爲樹狀突起，並且油呈管狀延伸。細菌排列得像野菊花花瓣一樣（右）。
在微流體器皿中培養的油滴在人造海水中保持球形結構，即使在界面處形成SB，形狀也不會改變。然而，當界面處形成DB時，油滴的形狀就會變成樹突狀。這使得迅速增加了生物膜的界面面積，使更多的細菌能夠接觸到油。SB消耗超過90%的油滴體積花費了約72小時，而DB大約只用20小時就達到了同等的消耗量。
上述研究表明，細菌可以有效地利用油作爲食物。這種機制不僅有望應用於類似生物的研究，也有助於提高利用微生物等消除環境污染物的生物修復效率。
原文：JSTnews 2023年11月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Science
論文：Alcanivorax borkumensis Biofilms Enhance Oil Degradation By Interfacial Tubulation
DOI：10.1126/science.adf3345
