Ученые создали дрожжи, способные очистить воздух от тяжелых металлов
Румынские молекулярные биологи создали новый вид трансгенных дрожжей, способных улавливать и нейтрализовать ионы тяжелых металлов из воды и воздуха, говорится в статье, опубликованной в журнале Applied Microbiology Biotechnology.
«Поддержание окружающей среды в чистоте крайне важно для любого производства, во время которого в воздух и воду может случайно попасть какое-то вредное вещество. Наиболее распространенными являются тяжелые металлы, способные причинить серьезный вред организму. Учитывая, что они являются частью природы, их крайне тяжело удалять при помощи современных методов очистки окружающей среды», — пишут Лавиния Рута (Lavinia Ruta) из университета Бухареста (Румыния) и ее коллеги.
В последние несколько лет ученые все чаще задумываются о применении естественных или синтетических форм жизни для очистки окружающей среды от различных загрязнителей, которые крайне сложно или дорого ликвидировать химическим путем. Уже открыты микробы, уничтожающие пятна нефти в океане или молекулы канцерогенов в городском воздухе, а также гусеницы, которые могут поедать и переваривать пластик.
Рута и ее коллеги, изучая способность многих растений вбирать в себя ионы металлов и становиться токсичными для человека, создали первый штамм обычных дрожжей, способных быстро накапливать в себе и нейтрализовать большие количества свинца и других тяжелых металлов.
Как объясняют ученые, дрожжи, в отличие от растений и многих других грибов, практически не поглощают и не накапливают ионы тяжелых металлов по двум причинам. В их клетках присутствует своеобразная система самоочистки, выбрасывающая подобные вещества обратно в окружающую среду, кроме того, они сами по себе крайне плохо поглощают свинец, ртуть и прочие потенциально опасные для жизни вещества.
Эти «недостатки» дрожжей, по словам Руты, давно мешали ученым приспособить их для очистки сточных вод и воздуха от тяжелых металлов, несмотря на неоднократные попытки это сделать. Для их исправления ученые обратили внимание на то, чем отличается устройство мембран клеток дрожжей и растений, поглощающих ионы металлов, и попытались воспроизвести уникальные черты флоры внутри грибов.
Руководствуясь этой идеей, биологи из Румынии создали несколько новых штаммов дрожжей, каждый из которых был настроен на борьбу с конкретными загрязнителями воздуха и воды. К примеру, одна из этих разновидностей грибка лучше всего поглощала ионы кадмия и серебра, другая – кобальт и никель, а еще одна – медь и марганец.
Дрожжи, как отмечают ученые, работали очень быстро — за час они удаляли от 50 до 70% от общего числа ионов металлов в питательной среде, в которой жили. Все это, как считают Рута и ее коллеги, открывает дорогу для создания систем биоочистки воды и воздуха от тяжелых металлов, однако пока остается неизвестным, выживают ли дрожжи после впитывания большого числа ионов и как их следует правильно утилизировать после очистки загрязненных территорий.
