Специалисты Казанского научного центра РАН совместно с коллегами из Апатитов впервые доказали, что плесневые грибы-аспергиллы способны нейтрализовать трибутилфосфат (ТБФ) — высокотоксичное соединение, широко применяемое в промышленности. Открытие создает научную основу для разработки экологичных биотехнологий очистки сточных вод и загрязненных почв.
Характеристика трибутилфосфата и его опасность
ТБФ относится к классу высокотоксичных органофосфорных соединений. Его применяют в ядерной энергетике, горнодобывающей и химической промышленности. Вещество склонно накапливаться в живых организмах и вызывает гибель водных беспозвоночных даже при минимальных концентрациях. До настоящего времени биологическое разложение ТБФ осуществлялось исключительно бактериями.
Результаты эксперимента с черным аспергиллом
В ходе исследования ученые работали с двумя штаммами черного аспергилла (Aspergillus niger). Оба штамма продемонстрировали способность расти в присутствии трибутилфосфата, однако их реакции на загрязнитель существенно различались.
Штамм Aspergillus niger F-4816D показал повышенную устойчивость к токсиканту. В среде, лишенной неорганического фосфора, его рост не подавлялся, а в ряде случаев даже усиливался. Это указывает на вероятную способность гриба использовать ТБФ как источник фосфора, расщепляя его до менее токсичных соединений.
Второй штамм — Aspergillus niger F-4815D — оказался значительно более чувствительным к воздействию трибутилфосфата. У него резко замедлялся рост, нарушалось формирование спор и снижалась скорость развития колоний.
Перспективы практического применения
Практическое значение полученных результатов связано с возможностью создания биотехнологий очистки промышленных объектов от ТБФ и аналогичных органофосфорных загрязнителей. Методы биологического обезвреживания токсичных отходов набирают популярность: с каждым годом расширяется перечень поллютантов, поддающихся биологической нейтрализации.
В отличие от химических способов обработки, биологические подходы характеризуются экологической безопасностью и применимы для рекультивации промышленных территорий и очистки техногенных водоемов. Микроскопические грибы становятся перспективным инструментом «зеленой» химии и экологической биотехнологии.
В дальнейшем исследователи намерены изучить продукты трансформации трибутилфосфата и оценить, насколько эффективно гриб снижает токсичность среды в реальных условиях эксплуатации.