Экспедиция сотрудников лаборатории микробиологии ИНМИ РАН (г.Москва) работала на о.Кунашир с 10 по 27 августа. Для выделения новых микроорганизмов из морских мелководных гидротерм и наземных горячих источников были отобраны пробы воды, осадков и бактериальных матов.
Научные сотрудники лаборатории гипертермофильных микробных сообществ Института микробиологии им.С.Н.Виноградского РАН - С.Гаврилов, И.Кубланов, А.Кизилова работали в кальдере вулкана Головнина, на термах п.Горячий Пляж и п.Алехино, а также в труднодоступном районе о.Кунашир – на Нескученских источниках (термы вулкана Руруй), куда смогли добраться с помощью сотрудников заповедника (морской катер). Термофильными, т.е. любящими тепло, считаются микроорганизмы, которые живут при высоких температурах - от 50ºС и выше. При этом известный на сегодняшний день верхний предел роста живых организмов равен 122ºС, при такой температуре способен расти гипертермофильный микроорганизм Methanopyrus kandleri. Важно, что данные микроорганизмы не только способны выживать при высоких температурах, но и то, что это оптимальные условия для их роста. Оптимальные температуры роста термофилов лежат в пределах 60-106ºС . Микроорганизмы, оптимальные температуры роста которых выше 80ºС называются гипертермофилами.
Основа практического интереса к термофилам сейчас — их ферменты, которые широко используются в самых различных областях деятельности человека: медицине, криминалистике, производстве моющих средств, в пищевой, целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности, переработке различных отходов. Например,
- термостабильная ДНК-полимераза из термофильных бактерий используется при диагностике заболеваний и анализе ДНК (установление отцовства);
- термостабильные гидролитические ферменты - в стиральных порошках (энзимы);
- с помощью термофилов ведутся современные разработки создания биотоплива (получение этанола);
- и глюкозо-фруктозных сиропов из кукурузного крахмала;
- технология очистки промышленных стоков от токсичных металлов или радионуклидов (выведение из раствора соединений хрома, урана, технеция);
- при извлечении металлов (например, золота) из руд более безопасным способом, чем химическое обогащение. Между прочим, бактериальное выщелачивание - наиболее экологически чистая технология, которая в перспективе может стать самой распространенной технологией извлечения металлов из руд. В ее основе - использование термофильных бактерий для извлечения драгоценных и цветных металлов из сульфидных руд или концентратов, в основном за счет ускорения естественного разложения сульфидов на оксиды.
В будущем роль биотехнологий с применением результатов исследований данных микроорганизмов будет только возрастать.
Некоторые термофилы могут образовывать бактериальные маты и пленки, внешне похожие на ворсистые коврики, пучки волос, молочную пенку и т.д. в горячих источниках. Вполне может быть, что когда-то такие маты были первыми сообществами (биоценозами) на нашей планете. И сейчас они нормально существуют в наземных и морских гидротермах (горячих источниках), в антропогенных термальных системах (например, внутри ТЭС), глубоких скважинах, а вот в теле человека для них слишком холодно.
Скорее всего, по материалам курильских исследований этого года будут открыты новые виды термофилов, которые помогут сделать новые открытия в фундаментальной науке и найти свое применение в жизни человеческого общества.
