Новая перспектива очистки почвы: микроскопические инфузории переносят ядовитые смолистые вещества

ПАУ — это токсичные смолистые вещества, образующиеся при неполном сгорании, например, в двигателях автомобилей и сигаретах. Классический ПАУ — это бензо (а) пирен, который был одним из первых веществ, способных вызывать рак. До сих пор ПАУ считались минимально мобильными в почве, потому что они связываются с частицами почвы, и лишь небольшое количество ПАУ может растворяться в воде. Однако новое исследование показывает, что подвижные микроорганизмы могут значительно увеличить подвижность ПАУ.

Эксперименты показывают, что инфузории могут увеличивать транспорт ПАУ и потенциально других гидрофобных химических веществ до 100 раз. Это может иметь большое значение для мобильности и биодоступности таких веществ и открывает новые перспективы для очистки почвы, загрязненной ПАУ, поскольку биодоступность является важнейшим условием для биодеградации ПАУ.
Самый первый раз

Аспирант Доротея Гилберт отвечала за тесты с инфузорией Tetrahymena pyriformis. Вместе с профессором Филиппом Майером, который в настоящее время работает в Техническом университете Дании (DTU), она разработала новую испытательную установку, которая позволяет подвергать инфузории градиенту концентрации, одновременно позволяя наблюдать за ними через микроскоп в режиме реального времени и измерять транспорт ПАУ с помощью хроматографических методов.
«До сих пор никто никогда не доказывал, насколько нам известно, что микроорганизмы могут активно перемещать ПАУ. Ранее мы видели, что такие вещества могут переноситься пассивно с потоком воды, когда они связаны с мелкими частицами, коллоидами или бактериями.

Наши эксперименты демонстрируют, что подвижные микроорганизмы, такие как Tetrahymena pyriformis, активно плавают с ПАУ, и важно отметить, что инфузории могут плавать быстрее, чем ПАУ могут переноситься посредством диффузии. Это делает их очень эффективными челноками для ПАУ в небольших пространственных масштабах, где нет потока жидкости.
Глядя на несколько ПАУ одновременно, мы наблюдали, что усиление массопереноса увеличивается с увеличением гидрофобности ПАУ.

Это связано с тем, что чем больше ПАУ включается в липидную клеточную мембрану инфузорий, тем более гидрофобны ПАУ », — говорит Доротея Гилберт.
Новые перспективы биоремедиации почв

Эти результаты ставят под вопрос, настолько ли неподвижны ПАУ в почве, как считалось до сих пор.
«Мы ожидаем, что мобильные микроорганизмы могут переносить ПАУ в стоячей воде вокруг и между частицами почвы и в порах, заполненных водой. В таком микромасштабе перенос обычно основан на диффузии, которая для ПАУ очень ограничена. Наше исследование показывает, что в таком ограниченном диффузией состоянии мобильные микроорганизмы могут увеличивать перенос ПАУ.

Наше открытие также может иметь важное значение в отношении биоремедиации почвы, загрязненной ПАУ.
Новые данные показывают, что микроорганизмы могут увеличивать подвижность ПАУ. Таким образом, ПАУ могут стать более доступными для бактерий, которые могут их разлагать, и сделать их более доступными для корней растений, которые могут их поглотить. Оба являются важными предпосылками для биологической очистки почвы, загрязненной ПАУ, — поясняет Доротея Гилберт.

Результаты опубликованы в научном журнале Environmental Science & Technology.

Портал обо всем