19 мая 2024, воскресенье, 00:55
TelegramVK.comTwitterYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Микроводоросли и загрязнение почв

Выращивание микроводорослей во время эксперимента
Выращивание микроводорослей во время эксперимента
Евгений Мальцев

Ученые обнаружили, что влияние медного загрязнения на почвенные микроводоросли обусловлено не только собственно концентрацией тяжелого металла, но и составом исходных загрязняющих соединений и количеством самих организмов. Так, малая плотность клеток и медный купорос сделали микроорганизмы более чувствительными к воздействию. Однако у некоторых видов даже при длительном загрязнении низкими концентрациями ацетата меди рост не только не замедлился, но даже стал интенсивнее. Найденные авторами закономерности помогут разработать подходы к использованию микроводорослей как для оценки загрязнения, так и для борьбы с ним. Об исследовании рассказала пресс-служба Российского научного фонда.

Тяжелые металлы — один из наиболее опасных загрязнителей, поскольку они долго сохраняются в окружающей среде, накапливаются в живых организмах и достаточно токсичны. Основной их источник — промышленность, сельское хозяйство и добыча полезных ископаемых, которые с каждым годом только наращивают обороты, а значит, повышают риски загрязнений. Именно поэтому важно отслеживать содержание тяжелых металлов в природе. Один из подходов заключается в использовании биоиндикаторов — живых организмов, чаще всего микроорганизмов и растений. С их помощью удается не только определить и количественно оценить степень загрязнения, но и понять принцип его воздействия на клетки, а также выявить устойчивые к нему виды.

В новой работе исследователи из Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева  решили выяснить, что происходит с разными микроводорослями почв при загрязнении медью. Этот тяжелый металл в малых количествах необходим для работы ключевых ферментов растений, а потому содержащие его удобрения часто применяют в сельском хозяйстве. Более того, некоторые его соединения (купорос, ацетат) используются при производстве фунгицидов для борьбы с грибковыми инфекциями. В итоге достаточно велики риски отравления почв, и страдают в основном ценные черноземы — в них содержание элемента может даже приближаться к предельно допустимым концентрациям, что чревато болезнями растений и создает угрозу для здоровья людей, которые работают на полях.

В экспериментах авторы использовали штаммы почвенных водорослей, которые могут накапливать липиды и жирные кислоты ценное сырье для косметической и фармацевтической промышленности, а потому потенциально полезны для биотехнологии. Клеточные культуры низкой и высокой плотности обрабатывали растворами медного купороса и ацетата меди в разных концентрациях и наблюдали за микроорганизмами в течение 28 дней.

Результаты показали, что культуры, где клеток изначально было меньше, чувствительнее к воздействию загрязнителя — возможно, они менее эффективно связывали тяжелый металл, кроме того, за счет низкой плотности загрязнителю было проще попасть во все клетки. Выяснилось также, что для водорослей более токсична медь в составе купороса, чем в составе ацетата. Это авторы объясняют тем, что избыток серы (купорос представляет собой сульфат меди) также токсичен для наземных микроорганизмов.

К неоднозначным выводам исследователи пришли, когда проанализировали, как разное по продолжительности воздействие меди влияло на микроорганизмы из различных систематических групп. Так, длительное воздействие не обязательно приводило к полной гибели организмов, например, эустигматофитовые водоросли приспособились и даже эффективнее наращивали свою биомассу. В целом авторы отмечают, что чувствительность к тяжелым металлам у разных видов и даже штаммов одного вида может многократно различаться.

«Это значит, что недостаточно просто выбрать какой-либо вид организма-биоиндикатора и постоянно использовать его для разных анализов. Большую роль играет также длительность воздействия, плотность культуры, форма, в которой поступает загрязнитель, среда для выращивания и многое другое. Мы продолжим наши эксперименты и постараемся найти микроводоросли, идеальные для отслеживания пороговых концентраций тяжелых металлов, их снижения до приемлемых и, вполне возможно, способных производить ценные биотехнологические продукты даже на загрязненных почвах», — рассказывает руководитель проекта, ведущий научный сотрудник ИФР РАН Евгений Мальцев.

Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликована в International Journal of Environmental Science and Technology.

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2024.