Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Российские ученые изучили, как черная плесень нейтрализует трибутилфосфат
Обычно, увидев черную плесень в помещении, мы стремимся избавиться от нее как можно скорее. Микроскопический гриб Aspergillus niger обладает уникальной живучестью и умением приспосабливаться к любым неблагоприятным условиям среды, но для человека воспринимается как признак бытовой неприятности. Он портит еду, размножается в сырых углах, вызывает аллергию и ассоциируется с антисанитарией. Однако именно эти качества — устойчивость к токсичным веществам и способность расти в экстремальных условиях — оказались ключевыми для неожиданной сферы его применения. Ученые задействовали этот гриб для утилизации одного из самых проблемных промышленных загрязнителей — трибутилфосфата.
Исследование опубликовано на английском языке в издании Biology Bulletin Reviews, на русском — в журнале «Микология и фитопатология».
Трибутилфосфат (ТБФ) — органическое соединение, представляющее собой эфир ортофосфорной кислоты и н-бутанола. Это вязкая, бесцветная, плохо растворимая в воде жидкость, обладающая высокой растворяющей способностью по отношению к ряду металлов и их соединений. Благодаря этим свойствам ТБФ нашел широкое применение как экстрагент при переработке отработанного ядерного топлива и выделении урана и плутония, в качестве компонента флотационных реагентов для разделения трудноотделимых металлов, таких как цирконий и гафний, а также при производстве пластификаторов, гербицидов, пеногасителей и гидравлических жидкостей.
Мировое производство ТБФ составляет десятки тысяч тонн в год, и следы этого соединения регулярно обнаруживаются не только в промышленных стоках, но и в почве, воздухе, воде, продуктах питания и даже в тканях человека — в том числе в плаценте.
ТБФ относится к классу органофосфатных соединений, известных своей высокой токсичностью. Он является специфическим ингибитором ферментов, включая ацетилхолинэстеразу, бутирилхолинэстеразу, липазы и протеазы. В результате нарушается передача нервных импульсов и работа мышц, что может привести к резкому снижению двигательной активности, параличу дыхания и даже гибели водных и наземных организмов.
Кроме того, ТБФ — липофильное соединение, то есть легко проникает через биологические мембраны и накапливается в тканях живых организмов, особенно в жировой ткани и печени. Уже при низких концентрациях он вызывает гибель водных микроорганизмов, рачков и рыб. В экспериментах, описанных в статье, среда с ТБФ даже при 50-кратном разбавлении убивала 25% инфузорий Paramecium caudatum за час, а при 8-кратном — 60% рачков Artemia salina.
Поэтому разработка эффективных, экологически безопасных методов его утилизации — одна из актуальных задач современной биотехнологии.
Предыдущие исследования показали, что два штамма Aspergillus niger (F-4815D и его «дочерний» вариант F-4816D) способны использовать в качестве источника фосфора, необходимого для жизни, даже такое ядовитое вещество как белый фосфор. Это навело группу ученых из Казанского национального исследовательского технологического университета, Казанского научного центра РАН, Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН и Российского университета дружбы народов на мысль проверить способность этих плесневых грибов использовать для роста и органический фосфорсодержащий токсин — ТБФ.
В экспериментах грибы выращивали на среде Чапека с добавлением 0,01% ТБФ — как при наличии, так и при отсутствии неорганических фосфатов. Оба штамма выжили в присутствии ТБФ, а дочерний штамм F-4816D, полученный путем искусственного отбора, показал наиболее высокую устойчивость. В отсутствие других источников фосфора его рост даже усиливался в среде с ТБФ. Это позволяет предположить, что гриб расщепляет ТБФ на менее токсичные продукты — дибутилфосфат, монобутилфосфат, а затем — на неорганический фосфат и бутанол, которые использует в своем метаболизме.
То, что мы обычно считаем недостатком — упрямую способность плесени выживать в токсичных условиях, — стало ее главным достоинством. Благодаря этой устойчивости Aspergillus niger может колонизировать загрязненные зоны и выполнять функцию биологического детоксиканта.
Колонии Aspergillus niger F-4816D через 12 суток после посева: а — среда Чапека, б — среда Чапека + трибутилфосфат, в — среда Чапека без фосфатов, г — среда Чапека без фосфатов + трибутилфосфат / © «Микология и фитопатология»
Перспективы применения штамма F-4816D включают:
- создание биофильтриров и биореакторов с микроскопическими грибами для очистки промышленных сточных вод от ТБФ и связанных с ним металлов;
- рекультивацию почв на участках добычи и переработки руд.
Это особенно важно для регионов с развитой горнодобывающей или ядерной промышленностью, включая Мурманскую область, где присутствуют предприятия, работающие с редкими и радиоактивными металлами.
Telegram 
Дзен 
VK Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
Новое исследование показало, что сплоченное сообщество людей, проживающих на крайнем юге Пелопоннесского полуострова, более тысячи лет было генетически изолировано и может проследить свои корни вплоть до бронзового века.
За десятки километров от побережья Гренландии лежат скалистые острова Китсиссут, которые на первый взгляд кажутся неприступными для людей, не имеющих современных лодок и других технологий. Однако авторы нового исследования выяснили, что тысячи лет назад люди все же смогли достичь этих суровых земель. Мореплаватели каменного века не просто посещали острова — они обосновались там, совершив одно из самых длинных и опасных морских путешествий в истории древней Арктики.
В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.
Ученые из МФТИ, НИУ ВШЭ и ОИВТ РАН показали, что жидкость может перейти в стеклообразное состояние под действием давления. Эта работа не только раскрывает механизм перехода, заполняя пробелы в фундаментальных вопросах физики, но и предлагает подход, с высокой точностью моделирующий поведение материалов в экстремальных условиях.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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