Выявление метаболитов-маркеров как способ изучения пути анаэробной биодеградации n-алканов в нефтяных пластах

Анаэробная деградация алканов в средах, богатых углеводородами, была документирована; предложены различные стратегии деградации, наиболее распространенной из которых является механизм присоединения фумарата с образованием алкилсукцинатов как специфических биомаркеров. Однако механизмы анаэробной деградации алканов в нефтяных пластах изучены недостаточно из-за низких концентраций метаболитов-маркеров и отсутствия масс-спектральных характеристик, позволяющих их идентифицировать. В настоящей работе для установления механизма биодеградации алканов в нефтяных пластах применяли междисциплинарный подход, сочетающий профилирование метаболитов и анализ специфических генов. Всего было отобрано двенадцать проб добываемой жидкости из трех различных нефтяных пластов; пробы обрабатывали щелочью, органические кислоты экстрагировали, дериватизировали этанолом с образованием этиловых эфиров и анализировали методом газовой хроматографии — масс-спектрометрии (ГХ-МС). В совокупности в этих образцах были обнаружены метаболиты-маркеры — алкилсукцинаты исходных соединений от C1 до C8 — вместе с их предположительными последующими метаболитами. Кроме того, были выявлены метаболиты, указывающие на анаэробную деградацию моно- и полиароматических углеводородов (2-бензилсукцинат, нафтоат и 5,6,7,8-тетрагидронафтоат). Обнаружение алкилсукцинатов и генов, кодирующих алкилсукцинатсинтазу, свидетельствует о том, что анаэробная деградация алканов путем присоединения фумарата происходит в нефтяных пластах. Полученные результаты служат убедительным доказательством анаэробной биодеградации углеводородов in situ посредством присоединения фумарата.