Nye supereffektive mikrober kan hjælpe industrien

Når man i fremtiden skal producere kunstgødning, rense spildevand eller andre processer, der involverer nitrifikation med bakterier, så er der en god chance for, at miljøpåvirkningen kan være mindre end i dag. Det skyldes en særlig bakterie opdaget af et internationalt forskningshold med deltagelse af Aalborg Universitet, AAU.

I 2015 var forskere ved Institut for Kemi og Biovidenskab på AAU en del af forskerholdet, der opdagede den såkaldte ’comammox’-bakterie i naturen, som kan omdanne ammonium til nitrat – noget man hidtil troede, var umuligt. Nu er det også lykkedes forskerholdet at isolere bakterien i en renkultur i laboratoriet.

- Det lyder måske ikke af meget for udenforstående, men det er en utrolig vigtig brik i puslespillet for at forstå jordens kvælstofkredsløb og på sigt kunne forudse og forhindre nogle af konsekvenserne af den menneskeskabte påvirkning af naturen, siger lektor Mads Albertsen, en af forskerne bag opdagelsen.

Opdagelsen af Comammox i 2015 indbragte AAU-forskerne prisen for Årets Danske Forskningsresultat. Læs mere her: http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/arets-danske-forskningsresultat-2015-gar-til-kvaelstof-forskere

Menneskehedens største eksperiment

Jordens naturlige kvælstofkredsløb er essentielt for alt liv, men gennem industrier som kunstgødning udleder vi lige så meget kvælstof, som naturen selv omsætter. Forskerne undersøger stadig, hvordan kredsløbet præcist fungerer, og hvordan vi påvirker det, og derfor er den nye opdagelse særligt vigtig.

- Processen, der bruges til at fiksere kvælstof til ammonium anvendt til gødning i landbruget, har været en af vores samfunds store opfindelser. Uden den ville vi ikke kunne brødføde hovedparten af verdens befolkning, men det er samtidig også et af menneskehedens største eksperimenter. Vi ved simpelthen ikke, hvad de langsigtede konsekvenser er, siger lektor Mads Albertsen fra AAU.

Studiet, der er udgivet i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature af blandt andre Mads Albertsen, beskriver, hvordan de har isoleret Comammox-bakterien i laboratoriet og dermed kan se nærmere på dens funktion.

Afgørende for klimaet

En af de vigtige opdagelser, forskerne har gjort på baggrund af renkulturen, er, at de har demonstreret, at Comammox bakterier er overraskende effektive til at reducere ammonium selv ved meget lave koncentrationer - et essentielt skridt i kvælstofkredsløbet som på længere sigt kan bruges i industrien.

-I praksis betyder den nye forskning, at vi kan begynde at udforske nye applikationer i landbruget, i spildevandsbehandlingen og behandlingen af drikkevand, siger Mads Albertsen. Ved at kende Comammox’s rolle i naturen, dens niche, kan vi designe processer, der bedre udnytter de gode egenskaber ved Comammox.

En af de gavnlige egenskaber er, at Comammox potentielt udleder mindre lattergas end andre mikroorganismer, der indgår samme sted i kvælstofkredsløbet. Noget der kan have stor effekt på klimaet.

-Lattergas er ca. 300 gange stærkere drivhusgas end CO2, og nu skal det undersøges nærmere, om Comammox kan erstatte andre mikroorganismer i nogle af vores industrielle processer, siger lektor Mads Albertsen fra Institut for Kemi og Biovidenskab på AAU.

Kilde:

"Kinetic analysis of a complete nitrifier reveals an oligotrophic lifestyle“: K. Dimitri Kits, Christopher J. Sedlacek, Elena V. Lebedeva, Ping Han, Alexandr Bulaev, Petra Pjevac, Anne Daebeler, Stefano Romano, Mads Albertsen, Lisa Y. Stein, Holger Daims, Michael Wagner; in Nature, DOI: 10.1038/nature23679