Mikroobid mängivad settetekitajaid

Bakteriaalsed sekretsioonid pakuvad stabiilsust

Polümeersed ained võimaldavad klaaskerade "tsementeerimist", nagu näitab elektronmikroskoop. Kui mullita, näeksid pärlid kiirgavalt eredad. © Sabine Gerbersdorfer
ettelugemist

Bakterite teatud väljaheited tagavad sette "klompide" ja muutuvad seeläbi palju stabiilsemaks. See on nüüd Stuttgarti teadlase avastanud uues uuringus.

Setete stabiilsus on oluline mitmel põhjusel. 1970. aastatel viidi orgaanilised saasteained ja raskmetallid töötlemata vette ja ladestati settesse. Pärast seda on need koormatud. Setete voolamine ja nende saasteainete koormus, näiteks üleujutuse tõttu, on suur ökoloogiline ja majanduslik probleem. Lisaks võivad stabiilsed setted kauem vastu pidada ründavale hüdraulilisele jõule, mis on eriti oluline rannakaitses.

Lagunejast ehitajani

Tegelikult peetakse lisaks seentele baktereid ka orgaaniliste ainete klassikaliseks lagunemiseks. Bakterid eritavad aga niinimetatud rakuväliseid polümeerseid aineid (EPS), mis ümbritsevad mikroorganisme ja täidavad mitmesuguseid funktsioone, näiteks kinnitumise ajal, toitainete rikastamisel või kaitseks dehüdratsiooni ja saasteainete eest.

Bakterite võimet pindadele kinnituda kardetakse eriti sellistes valdkondades nagu hambaravi ja biotehnoloogia. Samal ajal kasutatakse polümeeride sidumisomadusi sageli reoveetööstuses ja tööstuses - lisandina kosmeetikas.

Polümeerid kui stabilisaatorid

Sabine Gerbersdorf Stuttgarti ülikooli hüdrotehnika instituudist on nüüd suutnud tõestada, et bakterid, nagu juba mikrovetikatest teada, tagavad setete parema stabiilsuse, sadestades polümeere. Bakterite substraadiks valisid nad kõigepealt klaashelmed, kuna erinevalt looduslikest setetest ei ole neil ühtekuuluvat jõudu ja seega vastutab seondumise tuvastamise eest ainult bakterite EPS. Suurenev EPS kontsentratsioon suurendas oluliselt substraadi stabiilsust. kuva

Seejärel uuris Gerbersdorf mikrovetikate tootmist EPS-i ja bakterite vahelist koostoimet ning näitas, et nende samaaegne eksistents suurendas EPS-d ainult teatud keskkonnatingimustes ja liikide koosseisus, mis tagab parema biostabilisatsiooni.

EPS koosseis on ülioluline

Teadlase sõnul on oluline ka EPS-i koostis. Need koosnevad paljudest ühenditest nagu suhkrud, valgud, kusihapped, humiinhapped, nukleiinhapped, rasvad ja kõik võimalikud kombinatsioonid. EPS maatriksi kvalitatiivne koostis ja seega ka omadused sõltuvad tootvast organismist, selle füsioloogiast ja keskkonnatingimustest, nagu temperatuur ja toitained.

Stuttgarti teadlane suutis näidata, et kinnitumises mängib rolli mitte ainult suhkur, nagu varem arvati, vaid ka valgud ning eriti suhkrute ja valkude vastasmõju, et tugevdada sette stabiilsust,

Kasutatavad setete transpordimudelid

Setete transpordimudelite abil püüavad teadlased ennustada sette erosiooni, transporti ja sadestumist. Kuid need ei võta arvesse ühtegi bioloogilist komponenti. Gerbersdorfi uurimistöö keskendub seetõttu keevkihiliste setete helveste bioloogilisele mõjule - bakterite ja mikrovetikate abil, et välja selgitada, kuidas mikroobne EPS-tsementeerimine mõjutab karjade transporti ja setteid.

(idw - Stuttgarti ülikool, 24.03.2010 - DLO)