Диоксины попадают в почвы из воздуха с дождем и текучими водами. Из почвы диоксины попадают в сельскохозяйственную продукцию и воду. В организме животных они способны накапливаться. После загрязнения диоксинами применяются методы биоремедиации in situ и ex situ.
Преимущества
· возможность произведения ремедиации in situ
· относительно низкая себестоимость проводимых работ по сравнению с традиционными очистными сооружениями
· метод безопасен для окружающей среды
· теоретическая возможность экстракции ценных веществ из зелёной массы растений (Ni, Au, Cu)
· возможность мониторинга процесса очистки
· уровень очистки не уступает традиционным методам, особенно при небольшом объеме сточных вод (например, в деревнях)
«ПРИРОДНЫЕ» МИКРООРГАНИЗМЫ– ДЕСТРУКТОРЫКСЕНОБИОТИКОВ
Пример: Консорциум микроорганизмов Arthrobacter oxydans Ас-1838D и Pseudomonas putida В-2443, который используется для очистки воды и почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Преимущество данного консорциума – объединение двух штаммов, проявляющих разную активность по отношению к субстрату: Arthrobacter oxydans эффективнее окисляет ароматическую нефть, a Pseudomonas putida – парафинистую, и условиям внешней среды: Pseudomonas putida эффективнее окисляет углеводороды при слабокислых и нейтральных значениях pH, Arthrobacter oxydans - в нейтральных и щелочных условиях. Поэтому консорциум способен утилизировать углеводороды нефти в широком диапазоне рН среды.
ПРИНЦИПЫСЕЛЕКЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ – ДЕСТРУКТОРОВ КСЕНОБИОТИКОВ
1. Выделять монокультуры или смешанные культуры микроорганизмов деструкторов из сред, загрязненных «целевым» ксенобиотиком.
2. Использовать биологический объект, выделенный из той же загрязненной природной или техногенной среды, для очистки которой он предназначен.
3. Выделять микроорганизмы из мест с «хроническими» загрязнениями или неоднократным поступлением ксенобиотика.
4. Проводить «накопительное культивирование» на «целевом» ксенобиотике или его легко утилизируемых аналогах.
5. Использовать в качестве эталонных культур при отборе наиболее эффективных штаммов уже известные и хорошо зарекомендовавшие себя культуры микроорганизмов-деструкторов.
6. Проводить направленную селекцию известных штаммов деструкторов с целью изменения специфичности фермента, катализирующего превращение соединения-аналога, получения мутантов с конститутивным синтезом соответствующего фермента, повышения устойчивости микроорганизма к токсическому действию ксенобиотика.
Селекция микроорганизмов-деструкторов ксенобиотиков облегчается тем, что начальном этапе подготовительного метаболизма многие ферменты не проявляют высокой специфичности → микроорганизмы способны к трансформации и катаболизму группы соединений со сходной структурой и химическими свойствами. При селекции на основе известных штаммов-деструкторов важна адаптация микроорганизмов к трансформации биологически устойчивого, иногда токсичного органического ксенобиотика: • изменение специфичности фермента, катализирующего превращение соединения-аналога; • преодоление токсического действия ксенобиотика; • получение мутантов с конститутивным синтезом ферментов катаболизма ксенобиотика
Источник:https://www.bio.bsu.by/microbio/files/presentations/sidarenka/micr_transform/micr_transform_07_08.pdf
Установлено, что биодеградация ПАУ микроорганизмами осуществляется интенсивнее в ризосфере растений, чем непосредственно в почве. Интродуцированные в ризосферу растений хемотаксически активные микроорганизмы-деструкторы способны к колонизации прикорневой зоны растений; осуществляя деструкцию ПАУ в прикорневой зоне, такие микроорганизмы одновременно снижают токсическую нагрузку ПАУ на растения. В ризосфере растений доминирующей группой являются бактерии рода Pseudomonas. Некоторые PGPR Pseudomonas способны стимулировать рост растений за счет синтеза фитогормонов и защищать растения от фитопатогенов, продуцируя антибиотики, сидерофоры и т. д. Бактерии рода Pseudomonas способны также к деградации полициклических ароматических углеводородов. Совмещение в определенных штаммах Pseudomonas фитостимулирующих и биодеградативных функций может быть использовано в фитобиоремедиации загрязненных ПАУ почв. Эффективность деградации ПАУ при совместном применении растений и бактерий-деструкторов существенно повышается.
Ссылка https://studfile.net/preview/6360993/page:4/