CC BY
28БИОЛОГИЯ (БЮЬООУ)
УДК 608.1
Миронова Е.Е.
аспирант кафедры иммунологии и биотехнологии Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА им. К.И. Скрябина (г. Москва, Россия)
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ДИОКСИНОВ
Аннотация: в статье представлена актуальная проблема загрязнения окружающей среды особо опасным для человека и животных химическим соединением - диоксином. В связи с активным развитием промышленности огромные природные территории, как нашей страны, так и всего мира характеризуются высокой степенью загрязнения химическими веществами. Диоксины являются супертоксикантами, универсальными клеточными ядами, поражающими всё живое. Перспективной задачей для решения данной проблемы является создание биопрепарата для деструкции диоксинов.
Ключевые слова: загрязнение, диоксин, микроорганизмы, бактерии, деструкция, адсорбент, глауконит.
В современном технологичном мире остро стоит проблема загрязнения окружающей среды химически опасными соединениями и способов ее очистки. Одним из самых опасных ядов, известных человечеству являются диоксины [10].
Диоксины вызывают особое беспокойство по двум причинам [5]. Во-первых, являясь наиболее сильным синтетическим ядом, он отличается высокой стабильностью, долго сохраняется в окружающей среде, эффективно переносится по цепям питания и, таким образом, длительное время воздействует на живые организмы. Во-вторых, даже в относительно безвредных для организма количествах диоксин сильно повышает активность узкоспецифичных
монооксигеназ печени, которые превращают многие вещества синтетического и природного происхождения в опасные для организма яды.
В настоящее время считают, что диоксины имеют техногенное происхождение, т.е. образуются в результате развития разнообразных технологий, связанных с производством хлорорганических соединений и утилизацией их отходов. Источники диоксинов обычно подразделяют на локальные и диффузные. Диффузные источники диоксинов особенно опасны с точки зрения загрязнения окружающей среды. К ним относятся: лесные пожары, хлорирование питьевой воды, выхлопы автомобилей, выбросы различных предприятий, обработка сельскохозяйственных угодий диоксиносодержащими гербицидами или гербицидами, которые превращаются в диоксины непосредственно в живой и неживой природе [1, 10, 12].
Локальные источники диоксинов многообразны и связаны с предприятиями, изготовляющими полигалогенфенолы и полигалогенанилины, полихлорнафталины и полигалогенбифенилы, хлорные и бромные соединения. Интенсивным источником диоксинов является целлюлозно-бумажное производство.
В последние годы обнаружено новое явление — активация диоксинами вирусов, промоторы генов которых содержат диоксинчувствительные элементы. К ним относят следующие тесно ассоциированные с опухолями и инфекциями вирусы человека: иммунодефицита первого типа, гриппа типа А, гепатита В, папилломавирус, цитомегаловирус, вирус Эпштейна-Барра и в том числе коронавирус COVID-19 [2-4, 11].
Основной метод обезвреживания почв, загрязненных диоксинами, пока сводится к их удалению и складированию в специальных хранилищах. Другие методы используются много реже, и они еще не вышли из стадии эксперимента.
Наиболее дешевыми в принципе могут оказаться методы обработки почв in situ, т.е. без снятия зараженного слоя [12].
Наиболее важным аспектом при конструировании биопрепаратов экологического назначений является не только подбор эффективных штаммов, но и их мутуализм, и сохранение их жизнеспособности длительное время, а также сопутствующих ингредиентов с активными свойствами для решения проблемы.
К настоящему времени имеются сведения о разнообразии бактерий [6], осуществляющих трансформацию полихлорбифенилов и хлорбензойных кислот. Изучены метаболические пути деструкции данных соединений у представителей родов Acinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Burkholderia, Pseudomonas и Rhodococcus.
Поэтому создание биопрепаратов для очистки окружающей среды (почва, водоемы) [7-9] от диоксинов самая перспективная задача современной биотехнологии.
В доступной литературе мы не обнаружили разработки препаратов для борьбы с загрязнениями диоксинов, поэтому наша работа является уникальной.
Задачи исследования:
Выбор штаммов биопрепарат диоксиндеструктора;
Обоснование соотношения штаммов микроорганизмов диоксинутилизаторов, их концентрации в конечной форме биопрепарата;
Определение критических концентраций диоксина в воде и почве, позволяющих использовать биопрепарат.
Технической задачей являлось создание композиции микроорганизмов, способных не только перерабатывать диоксин, но и сопутствующие нефтепродукты, и одновременно облагораживать обработанную среду.
Разработанный биопрепарат, в месте с тем обладает одновременно способностью сорбировать и утилизировать загрязнение широкого диапазона, использоваться как для очистки почв и воды, так и различных конструкций хранения и переработки ядохимикатов и что самое важное способностью эффективно стимулировать рост зеленной массы на обрабатываемом участке и
тем самым усиливать воздействие аборигенной микрофлоры в широком диапазоне температур от 40С до 400С и с загрязненностью до 50%.
Задачей, решаемой авторами, являлось создание универсального и эффективного биопрепарата-диоксиндеструктора. Несмотря на имеющиеся сведения в данной области, многие аспекты этой актуальной проблемы не получили окончательного разрешения. Разрабатываемая нами проблема, имеет теоретическую и практическую значимость.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Esposito М. P., Tiernan Т. О., Dryden F. Е. - Dioxins: Repopt US ЕРА-600/2-80/197. Cincinatti: Office of Res. and Develop., 1980. P. 351.
2. Tsyrlov I.B., Rumak VS., Pokrovsky A.G. et al. Regulation of Human Gene of Influenza a Virus-Assosiated NSl-binding Protein by 2,3,7,8-TCDD: Mechanistic Data and Epidemiological Findings // Organohalogen. Compounds. 2007. V. 69. P. 18851888.
3. Tsyrlov I.B., Tsyrlova I.N. Mechanistic and epidemiologic approaches to transactivation by body burden dioxin of DRE-containing common viruses linked to human malignancies // Труды Второго экологического форума «Экотоксиканты и здоровье человека». СПб., 2008.
4. Tsyrlov !В., Rumak V.S. Gene of influenza virus-associated NS1 binding protein might be upregulated by body burden 2,3,7,8-TCDD: Mechanistic Data and Epidemiological Data // Труды Второго экологического форума «Экотоксиканты и здоровье человека». СПб., 2008.
5. Волков М.Ю., Заболоцкая Т.В., Штауфен А.В., Райкова Л.Н. Биотехнологическая переработка бытовых и промышленных загрязнений/ В сборнике: актуальные проблемы природообустройства, водопользования, агрохимии, почвоведения и экологии. Материалы всероссийской (национальной) конференции, посвященная 90-летию гидромелиоративного
факультета омсхи (факультета водохозяйственного строительства омгау), 55-летию факультета агрохимии и почвоведения,105-летию профессора, доктора географических наук, заслуженного деятеля науки РСФСР Мезенцева Варфоломея Семеновича. 2019. С. 522-526.
6. Волков М.Ю., Тихонов И.В., Смирнова Е.А. Эффективность применения контактносорбционного обезвоживания для приготовления и хранения исходных штаммов микроорганизмов-нефтедеструкторов/ Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2018. № 4. С. 29-34.
7. Волков М.Ю., Штауфен А.В., Синицына И.В., Заболоцкая Т.В., Латушкин В.В., Елисеева Л.Г., Леонова И.Б. Дезинфекция систем фитотрона иср-0.1 и синерготрона иср-1.1 для получения экологически чистой продукции / В сборнике: жизненный цикл и экология растений: регуляция и управление средой обитания в агробиотехносистемах. Сборник Научных Трудов. Москва, 2018. С. 185-196.
8. Елисеева Л.Г., Леонова И.Б., Зеленков В.Н., Латушкин В.В., Паршина Я.Ю., Волков М.Ю., Петриченко В.Н., Потапов В.В. Возможности применения метода биотестирования для определения пищевой безвредности и качества продукции салата листового, выращенного в условиях системы фитотрона иср-0.1 / В сборнике: жизненный цикл и экология растений: регуляция и управление средой обитания в агробиотехносистемах. Сборник Научных Трудов. Москва, 2018. С. 169-184.
9. Зеленков В.Н., Петриченко В.Н., Попов А.И., Волков М.Ю., Латушкин В.В., Иванова М.И., Елисеева Л.Г., Леонова И.Б., Паршина Я.Ю., Барышок В.П., Потапов В.В. Использование тест-культур daphnia magna и paramecium caudatum для оценки качества среды обитания для растений салата при их некорневой обработке разными препаратами в замкнутой системе фитотрона иср-1 / В сборнике: безопасность природопользования в условиях устойчивого развития. Материалы II международной научно-практической конференции. 2018. С. 191199.
10. Мельников Н. Н. Пестициды. Химия, технология и применение. - М.: Химия, 1987. С. 711.
11. Румак B.C., Сунцов В.В., Софронов Г.А. и др. Особенности экологии, эпидемиологии и эпизоотологии природноочаговых инфекций во Вьетнаме // Материалы 9 съезда Всероссийского научно-практического общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. Т. 3. М., 2007.
12. Федоров Л.А., Диоксины как экологическая опасность: ретроспектива и перспектива. М.: Наука, 1993. С. 226.
Mironova E.E.
Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology
named after K.I. Skryabin (Moscow, Russia)
BIOLOGICAL PURIFICATION OF THE ENVIRONMENT FROM DIOXINS
Abstract: the article presents the actual problem of environmental pollution with a particularly dangerous chemical compound for humans and animals - dioxin. Due to the active development of industry the vast natural territories of both our country and the whole world are characterized by a high degree of chemical pollution. Dioxins are super-toxicants, universal cellular poisons that affect all living things. A promising task for solving this problem is the creation of a biological product for the destruction of dioxins.
Keywords: pollution, dioxin, micro-organisms, bacteria, destruction, adsorbent, glauconite.
