Два штами грибів змогли зменшити пестицидне забруднення в стічних водах
Вчені пояснили, чому проти пестицидів гриби працюють краще бактерій.
Група Чилійських вчених з Університету Ла Фронтера опублікувала свою роботу в журналі Agronomy.
Застосування пестицидів у сільському господарстві допомагає підвищити врожайність і запобігти втратам. Однак, незважаючи на переваги пестицидів для економіки, використання цих сполук часто може мати негативні наслідки для навколишнього середовища та здоров'я людини.
Забруднення пестицидами відбувається головним чином в результаті сільськогосподарських процесів, але також в результаті виробництва, обігу, неправильного зберігання і видалення.
Наприклад, великі обсяги забруднених пестицидами стічних вод утворюються під час післязбиральної обробки фруктів, коли пестициди гарантують захист плодів від грибних уражень і фізіологічних пошкоджень під час зберігання. Більш того, присутність пестицидів в надзвичайно високих концентраціях в міських неочищених стічних водах спостерігалося як наслідок несільськогосподарського використання.
Стічні води, що містять пестициди, зазвичай не утилізуються належним чином. Вчені працюють над вирішенням проблеми, і як один з інструментів пропонуються біологічні обробки.
У цьому контексті різні види мікробів досліджувалися в якості окремих мікроорганізмів і мікробних консорціумів, причому останні менш широко вивчаються, хоча саме вони можуть бути більш продуктивними і стійкими, ніж монокультури.
Багато грибів і бактерій визнані руйнівниками пестицидів. Наприклад, гриби здатні легко мінімізувати токсичність пестицидів, змінюючи їх хімічну структуру, а також вони більш стійкі до високих концентрацій забруднюючих речовин, ніж бактерії через їх метаболічних процесів і потужних позаклітинних ферментативних систем.
Дослідження грибів в процесах біорозкладання збільшилися в останні роки. Отримані дані, що гриби можуть розкладати пестициди, такі як ендосульфан, хлорпірифос, атразин і діурон серед багатьох інших.
Ефективна система біочищення (BPS) для видалення пестицидів заснована на процесах адсорбції і розкладання, що відбуваються в органічній біосуміші, що складається з ґрунту, торфу і пшеничної соломи.
При BPS в роботу включені багато різноманітних мікроорганізмів, включаючи бактерії і гриби.
Недавні дослідження показують, що мікробні консорціуми і окремі штами бактерій видаляють, крім перерахованих вище, іпродіон, діазинон, карбофуран і гліфосат, а гриб Lecanicillium saksenae, виділений з біосуміші, був здатний видаляти пендиметалін.
Це дослідження забезпечує основу для впровадження системи безперервного очищення стічних вод, що містять суміш пестицидів, утворену атразином, іпродіоном і хлорпірифосом.
Два грибних штами (Verticilium sp. H5 і Metacordyceps sp. H12), виділені з біосуміші змогли ефективно видалити різні концентрації пестицидів (від 10 до 50 мг на літр ) з рідкого середовища.
Період напіврозпаду характеризувався від 5,4 до 9,2 дня для атразину, від 3,7 до 5,8 дня для іпродіону і від 2,6 до 2,9 дня для хлорпірифосу з використанням грибного консорціуму. Кращий результат отриманий при використанні 30% концентрації інокуляту 30%.
Біореактор з іммобілізованим грибним консорціумом, який працював в безперервному режимі при різних швидкостях потоку (30, 60, і 90 мл / год), зажадав приблизно 10 днів для досягнення ефективності видалення (атразин: 59%; іпродіон: 96%; хлорпірифос: ~ 85%).
Були продуковані наступні метаболіти пестицидів: гідроксіатразин, 3,5-дихлоранілін і 3,5,6-трихлор-2-піридинол, і спостерігалося невелике накопичення 3,5,6-трихлор-2-піридинолу.
"Біодеградація -один з найбільш ефективних підходів до видалення пестицидних забруднювачів з широкого спектру промислових стічних вод, а центральна роль тут відводиться грибам", - зробили висновок вчені.
Також читайте:
- Американські науковці розробляють нові сорти рослин з глибоким корінням для порятунку планети
- Штучний інтелект навчився перевіряти сяйво насіння томата і моркви
- Швейцарські вчені розробили метод виробництва електрики з дерева
- Заявка про порятунок клімату і ґрунту стала несподіваним кроком від творців культур ГМО