Анаэробная деградация пропана и бутана сульфатредуцирующими бактериями, обогащёнными из морских холодных углеводородных сипов

Короткоцепочечные не содержащие метана углеводороды — пропан и бутан — могут вносить значительный вклад в круговорот углерода и серы в морских средах, подверженных просачиванию нефти или природного газа. В настоящем исследовании были получены обогащённые культуры и идентифицированы новые сульфатредуцирующие микроорганизмы, разлагающие пропан и бутан, из морских холодных сипов нефти и газа в Мексиканском заливе и районе Хидрат-Ридж. Полученные обогащённые культуры были способны одновременно разлагать пропан и бутан, но не другие газообразные алканы. Они были адаптированы к низким температурам; наиболее высокие скорости восстановления сульфата наблюдались при температуре от 16 до 20 °C. Анализ библиотек генов 16S рРНК с последующей гибридизацией целых клеток с олигонуклеотидными зондами, специфичными к последовательностям, показал, что каждая обогащённая культура доминировалась уникальным филотипом, относящимся к кластеру Desulfosarcina–Desulfococcus в составе Deltaproteobacteria. Эти филотипы образовали отдельный филогенетический кластер микроорганизмов, разлагающих пропан и бутан, включавший последовательности из сред, связанных с углеводородными сипами. Инкубации с субстратами, меченными 13C, гибридизация со специфичными к последовательностям зондами и анализы методом nanoSIMS показали, что клетки доминирующих филотипов первыми обогащались 13C, что демонстрировало их непосредственное участие в деградации углеводородов. Кроме того, с использованием данных nanoSIMS были рассчитаны скорости ассимиляции углерода доминирующими клетками в каждой обогащённой культуре.