Учёные Тамбовского государственного университета имени Г. Р. Державина и Университета МИСИС в ходе исследований установили, что микроводоросли вида Desmodesmus sp. подходят для очистки сточных вод от наночастиц диоксида титана (TiO2), к которому могут быть неустойчивы другие виды фитопланктона.
Наночастицы TiO2 используются в промышленных и коммерческих целях при производстве текстиля, косметики, электроники, пластмасс, батарей, красок и пищевых добавок. По прогнозам, мировое производство этих наночастиц достигнет 2,5 млн тонн к 2025 году. К сожалению, вещество неизбежно попадает в окружающую среду, что может особенно негативно сказываться на водных экосистемах. Один из перспективных способов очистки сточных вод от токсичного воздействия — культивирование микроводорослей.
«Для того, чтобы снизить негативное влияние на окружающую среду и создать эффективную биотехнологию очистки сточных вод от загрязнения, необходимо найти штамм водорослей, устойчивый к негативному воздействию диоксида титана (до 1 мг/л), так как эти наночастицы, особенно в высоких концентрациях, токсичны для многих видов фитопланктона», — отметил инженер кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС Евгений Колесников.
В ходе исследования ученые доказали способность одноклеточных зеленых водорослей Desmodesmus sp. штамма 3Dp86E-1 противостоять воздействию экологически значимых концентраций наночастиц TiO2 и накапливать их в клетках без вреда. Исследуемый штамм микроводорослей был выделен из фрагментов беспозвоночного животного — гидроида D. Pumila. Подробно эксперимент описан в научном журнале Nanobiotechnology Reports.
«Наночастицы не оказали существенного влияния на жизнеспособность образцов. При определенных концентрациях мы выявили даже увеличение количества хлорофиллов, каротиноидов и рост общей численности клеток микроводоросли, — сказала директор НИИ экологии и биотехнологий Державинского университета, к.б.н. Ольга Захарова. —Наночастицы TiO2 можно использовать для разработки методов, направленных на повышение продуктивности микроводорослевой биомассы, которая может быть в дальнейшем переработана в биотопливо, либо использована в качестве сырья для производства промышленно важных соединений».
Полученные результаты указывают на значительный потенциал культуры одноклеточных зеленых водорослей Desmodesmus sp., который может быть использован для очистки и восстановления сточных вод, грунтов и атмосферы, загрязненных наночастицами металлов.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (проект № 21.74.20004).
