4 октября
СФУ
3

Сибирские ученые протестировали загрязненные почвы с помощью ферментов

4.3

Специалисты Сибирского федерального университета и ФИЦ КНЦ СО РАН (Красноярск) исследовали почвы, загрязненные различными видами промышленных поллютантов, в частности, фтором, мышьяком и свинцом, с помощью ферментных биосистем. В результате они выявили механизмы влияния отдельных загрязнителей на биологические системы и доказали необходимость сочетания традиционных методов химического анализа промышленных почв с инновационным биотестированием.

Сибирские ученые протестировали загрязненные почвы с помощью ферментов /©Getty images

Красноярские исследователи изучили возможность использования ферментативно-биолюминесцентного метода для тестирования различных почв, загрязненных солями тяжелых металлов. Для эксперимента были отобраны почвы из зон влияния крупных промышленных объектов, содержащие традиционные для городских условий поллютанты-загрязнители.

«Чтобы понять, насколько эффективны разработанные учеными кафедры биофизики СФУ и сотрудниками Института биофизики КНЦ СО РАН ферментативные биотесты, нужно было опробовать их на почвах, загрязненных характерными для городской среды химическими элементами. Результаты оказались напрямую зависимыми от типа почвы и от конкретного загрязнителя.

Дело в том, что биотесты работают по принципу скрининга: проба почвы заливается водой, и ученый анализирует состав этого раствора. Проблема в том, что растворимость разных веществ зависит от многих параметров», – рассказала младший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ Елизавета Колосова.

Некоторые химические элементы практически не накапливаются в почве, а иногда сама почва преподносит сюрпризы – в зависимости от ее кислотно-щелочного баланса отдельные поллютанты могут аккумулироваться в разных количествах. К примеру, соединения свинца плохо растворимы в воде – в растворе, который красноярские эксперты анализировали при помощи ферментной тест-системы, оказалось менее сотой доли процента свинца, а ведь это очень токсичный элемент, опасный для всех живых организмов. Он может в больших количествах скапливаться в почве из промрайонов, но «уловить» его при помощи одного лишь биотестирования оказалось невозможно.

«Содержание мышьяка в почвах напрямую зависит от их свойств. Мы рассматривали несколько проб с разным содержанием гумуса (органические остатки растений и животных, удобряющие почву и повышающие ее сельскохозяйственные свойства) и отличающимся гранулометрическим составом. В итоге оказалось, что повышенный уровень гумуса может существенно повлиять на результат биотеста – дело в том, что ферментативные тесты не умеют тонко распознавать и отличать вполне безопасный и даже полезный гумус от химических загрязнителей», – продолжила исследователь.

Всем известный элемент фтор имеет летучую природу – он очень быстро испаряется. К тому же, биофизики достаточно давно выяснили, что биолюминесцентные бактерии не чувствительны к этому элементу, а это означает, что и у ферментов может обнаружиться «слепота» в отношении фтора и его соединений при анализе.

Красноярские ученые уверяют: для повышения точности обнаружения в почвенных образцах тех или иных загрязнителей использовать биолюминесцентные ферментные тест-системы следует только совместно с традиционными химическими тестами – так проще отмести случайные факторы, вроде повышенного количества биогумуса, и точно установить, с какими химическими элементами пришлось столкнуться. Ферменты же дают максимально общий ответ – если свечение тест-системы уменьшается, это указывает на наличие нежелательных примесей и поллютантов, угрожающих здоровью живых существ, а вот каких именно примесей – остается загадкой.

«Нужно уделять особое внимание подготовке проб, чтобы получить корректное представление о загрязнении почвы опасными веществами. И понимать, что ни одна тест-система, основанная на биологических организмах или их составляющих (например, ферментная система) не дает точного определения, какой именно загрязнитель содержится в пробе.

Мы просто видим, что бактерии или дафнии погибают и можем констатировать, что с почвой что-то не в порядке. Это дает быстрый понятный ответ о влиянии загрязнителя на живой организм. Химические тесты, в свою очередь, помогут досконально выяснить, какое опасное вещество и в каких дозах наблюдается в почве», – заявили ученые.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 12:49
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

04.10.2021
-
0
+
Для эксперимента были отобраны почвы из зон влияния крупных промышленных объектов, содержащие традиционные для городских условий поллютанты-загрязнители." Сие есьм перевод, либо масло масляное?
    04.10.2021
    -
    0
    +
    И кто бы мог подумать, что не всё одинаково растворяется в воде, а некоторые вещества (о ужас!) вообще в ней не растворяются🤔 реально прорыв из разряда очевидное - невероятное
-
0
+
Промышленное загрязнение -- предмет, скорее, для социально-психиатрических исследований...
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: