Специальная защитная оболочка для микроорганизмов, находящихся в живых фильтрах промышленных стоков, была предложена учеными из Тульского государственного университета (ТулГУ). Разработка проводилась совместно с их коллегами из Института органического синтеза имени И. Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук, сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.
«Выбросы промышленных сточных вод содержат токсичные для окружающей среды соединения. Проблему загрязнения водных ресурсов решают специальные методы очистки стоков, наиболее экономичный и экологический из которых — утилизация вредных веществ с помощью микроорганизмов. Однако токсичные вещества промышленных стоков снижают активность живых систем. Решение проблемы предложили российские ученые — они разработали специальную защиту для микроорганизмов», – говорится в сообщении.
Специалисты создали для микроорганизмов оболочку из кремниевого гидрогеля, чтобы повысить срок работы биофильтров. На подобное решение ученых ТулГУ вдохновили диатомовые водоросли, которые в процессе эволюции природных систем научились выстраивать на своей поверхности минерализованные панцири. Важнейшая функция таких систем – защита живых организмов и генетического материала своего вида от неблагоприятных факторов окружающей среды.
В ходе работы исследователи научились упаковывать микроорганизмы в искусственные оболочки. Однако они толкнулись с проблемой: живые клетки в панцире были ограничены в своей жизнеспособности, поэтому специалисты из ТулГУ обратились за помощью к химикам Института органического синтеза имени И. Я. Постовского. Их коллеги смогли создать гибридные молекулы диоксида кремния и органического полимера, которые при взаимодействии с компонентами клеточных стенок микроорганизмов и водой формируют кремниевый гидрогель на поверхности клеток.
«Образующиеся оболочки создают комфортную среду обитания для упакованных клеток и защищают живые микроорганизмы от стрессовых факторов окружающей среды. Это важно не только для развития технологий очистки промышленных сточных вод, но и для разработки новых биокатализаторов для биотехнологических производств. Предложенную технологию можно адаптировать для их криоконсервации (процесс низкотемпературного сохранения живых биообъектов с возможностью их восстановления после размораживания – прим. ред.) и создания искусственных органов и тканей», – отметила руководитель научной группы, доктор химических наук, заведующая кафедры биотехнологии ТугГУ Ольга Понаморёва.
