每年,全球大氣中釋放出超過20億噸的一氧化碳。多種細菌和古細菌消耗了約2.5億噸,將一氧化碳降低到更安全的水平。根據新的研究,這些微生物使用一種稱為CO脫氫酶的特殊酶從這種普遍存在但劇毒的氣體中提取能量。
莫納什大學及其同事的Ashleigh Kropp說:“一氧化碳既是多細胞壽命的有效毒藥,也是微生物的高能燃料和碳源。”
“一氧化碳大量釋放到大氣中,自然和人為來源每年造成26億噸一氧化碳的排放量估計貢獻了26億噸。”
“儘管如此,由於非生物過程和微生物氧化的消耗,大氣中的平均一氧化碳濃度仍然極低,約為100 ppb。”
“微生物消費量估計從大氣中取出的一氧化碳的10-15%(每年約2.5億噸)。”
在他們的研究中,作者首次展示了CO脫氫酶如何提取大氣中的一氧化碳和動力細胞。
“這種酶在我們的土壤和水域中被數万億微生物使用。這些微生物為自己的生存而消耗一氧化碳,但在這一過程中無意間幫助我們。”
莫納什大學的戴維·吉爾特(David Gillett)博士說:“這是微生物創造力的一個了不起的例子:生活如何發展出有毒的東西變成有用的東西的方法。”
這些微生物有助於清潔我們的氣氛。這抵消了空氣污染,每年殺死數百萬人,而且鑑於一氧化碳是間接的溫室氣體,也可以減少全球變暖。”
“儘管這一發現不太可能直接用於作戰或監測一氧化碳的排放,但它加深了我們對如何調節大氣以及它如何應對未來變化的理解。”
莫納什大學的教授克里斯·格林寧(Chris Greening)說:“這一發現強調了微生物的廣泛重要性。”
“微生物在人類和行星健康中扮演著無數的角色。但是,由於它們是看不見的,而且經常被誤解,因此他們的貢獻經常被忽視。”
克羅普說:“微生物是我們空氣透氣的重要原因。”
“它們使我們呼吸的一半是氧氣,並排毒一氧化碳等各種污染物。”
“至關重要的是,我們更好地理解並欣賞他們如何支持我們自己的生存。”
這發現出現在期刊上自然化學生物學。
_____
A.身體等。喹酮提取驅動大氣中的一氧化碳氧化細菌。Nat Chem Biol,於2025年1月29日在線發布; doi:10.1038/s41589-025-01836-0