Биотехнологи нашли способ нейтрализовать запах сероводорода от отходов
Ученые Биологического института Томского госуниверситета совместно с ФИЦ биотехнологии РАН завершили работу по созданию эффективных подходов для утилизации твердых органических отходов, сточных вод и рекультивации свалок. В ходе проекта исследователи выявили, какие именно бактерии служат источником неприятного запаха, и нашли простые и дешевые пути его нейтрализации. В частности, можно заменить одну из пищевых добавок.
Результаты исследований поддержаны грантом РФФИ и опубликованы в одном из самых авторитетных международных журналов Scientific Reports (Q1). «Проблема эффективного управлениями бытовыми и промышленными отходами актуальна для всего мира. Существуют разные способы утилизации. В России один из наиболее распространенных методов – складирование на полигонах, – говорит руководитель проекта, заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ Ольга Карначук. – Такие специализированные площадки источают неприятный запах, чаще всего сероводорода, от которого страдают жители близлежащих населенных пунктов, и Томск не исключение».
Согласно анализу данных, представленных в литературных источниках, около 50 процентов запаха дурно пахнущих веществ – это сероводород и летучие соединения серы, остальное – аммиак, мочевина и прочее. Микроорганизмы, которые продуцируют сероводород, относятся к классу сульфатредуцирующих прокариотов – это разнородные анаэробные бактерии и археи, которым для жизнедеятельности кислород не нужен.
«Виновники» запаха живут в кишечнике сельскохозяйственных животных и после переваривания пищи попадают в отходы. Чтобы установить конкретные виды сульфатредукторов, ученые выделяют ДНК и по нему определяют исследуемые объекты. Но в данном случае, несмотря на интенсивность запаха, следов ДНК бактерий оказалось крайне мало для их идентификации.
«Было принято решение измерить активность процессов с применением радиоактивных изотопов. Радиоактивные изотопы широко используются для обнаружения биохимических процессов в разных областях, например, в медицине – для оценки размеров и типа опухоли, – рассказывает Ольга Карначук. – Оказалось, что микроорганизмов в отходах очень мало, но они крайне активны.
Эти бактерии быстро восстанавливают сульфаты, из которых впоследствии образуется сероводород. Особенности течения этих процессов и факторы, обеспечивающие их интенсивность, пока не ясны. Мы предполагаем, что механизм образования сероводорода одинаков для отходов разных видов сельскохозяйственных животных (свиней, кур, коров и так далее)».
Благодаря соединению нескольких методов исследований ученым все же удалось найти «виновника» запаха – им оказалась бактерия Desulfovibrio desulfuricans. Одним из возможных путей ее нейтрализации является использование ингибиторов – соединений, способных сдерживать развитие физиологических процессов. Однако для окружающей среды этот способ – недостаточно экологичен, и биотехнологи смогли найти другие подходы».
Один из них заключается в изменении питания животных. Например, сейчас в качестве пищевой добавки им добавляют лизин в виде солей сульфата, который служит пищей и для сульфатредуцирующих бактерий. Лизин — незаменимая аминокислота, важная для выработки ферментов и гормонов, а также формирования костей и мышц. Чтобы обеспечить животных нужным веществом, достаточно заменить сульфатные соли лизина на другие соединения, например, хлорид лизина. Это лишит бактерии нужного им питания и источника образования сероводорода.
Помимо этого малорастворимые сульфаты (сульфат кальция, гипс) используются и в подстилке животных, чтобы избежать излишней влажности. Изменение подсушивающих добавок в подстилке также способно значительно снизить интенсивность неприятного запаха.
Результаты исследований ученых, выполненные в рамках проекта РФФИ, представлены в статье, которая находится в открытом доступе. При желании любое сельскохозяйственное предприятие, стремящееся к эффективному и экологичному управлению отходами, может взять предложения и рекомендации биотехнологов ТГУ на вооружение.
Добавим, что в настоящее время ученые Томского государственного университета с партнерами реализуют другой важный проект по изучению микробиома сельскохозяйственных и региональных животных (верблюдов, яков, бурятских лошадей и северных оленей). Эти масштабные исследования нацелены на решение проблемы обеспечения населения безопасными продуктами, которые не содержат микробов с резистентностью к антибиотикам.
Исследования выполняются при поддержке программы развития генетических технологий в России. Сумма государственного финансирования проекта «Широкомасштабный поиск и изучение микроорганизмов и микробных сообществ, ассоциированных с сельскохозяйственными животными и продуктами животного происхождения», поддержанный Минобрнауки РФ, – более 320 миллионов рублей, 32 миллиона – привлеченные внебюджетные средства.
Telegram 
Дзен 
VK Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Женщины чаще мужчин избегают политических и экономических новостей, однако причины этого поведения связаны не столько со структурным неравенством или семейной нагрузкой, сколько с личными установками и эмоциональным восприятием новостного контента. К такому выводу пришли ученые НИУ ВШЭ, проанализировав данные масштабного опроса более 10 тысяч жителей 61 региона России.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно