УСЛОВИЯ И ФАКТОРЫ, ПОВЫШАЮЩИЕ БИОСОРБЦИОННУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДРОЖЖЕЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К ТЯЖЕЛЫМ МЕТАЛЛАМ

© Р.А.Гаранин, И.Н.Лыков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космической медицины и биологии"
2008 г.

В настоящее время весьма активно развиваются направления связанные с биотехнологией микроорганизмов. Перспективы биотехнологии охватывают широкий круг как научных, так и экономических интересов. Без использования биотехнологии микроорганизмов стали не мыслимы многие области человеческой деятельности: космонавтика, промышленность, медицина и т. д. На наш взгляд наибольший интерес среди разнообразия микроорганизмов способных к биосорбции тяжелых металлов представляют дрожжи. Saccharomyces cerevisiae используют широкий спектр механизмов биосорбции и детоксикации тяжелых металлов: клеточная оболочка (имеющая в своем составе пептидогликан и хитин-глюкановый комплекс), образование специализированных белков (металлотионеин-подобные белки), низкомолекулярные пиптидов (глутатион) и фитохелатинов, образование внутриклеточных соединений (сахаратов). Поэтому дрожжи проявляют высокую биосорбционную и детоксикационную активность по отношению к тяжелым металлам. Кроме того, дрожжи легко культивируются и технологичны.

В своих исследованиях мы использовали биомассу Saccharomyces cerevisiae и сточную воду с повышенным содержанием тяжелых металлов. По результатам проведенных нами исследований, мы выявили условия, при которых биосорбция дрожжей была наиболее эффективной. Результаты позволили сделать следующие выводы:

1. Биосорбционная эффективность дрожжей в значительной степени увеличивается при добавлении в среду моносахаров, в частности сахарозы или мальтозы.

2. Процесс биосорбции pH зависим, при смещении рН в кислую сторону до 5 интенсивность биосорбции тяжелых металлов дрожжами значительно увеличивается.

3. Температурные условия в диапазоне от 10 до 30 °С не приводят к ощутимому повышению эффективности биосорбции дрожжей, тем не менее биосорбция при 30 °С наиболее высока.

4. Наибольшая биосорбционная активность наблюдается от 4 до 8 часов, вместе с тем оптимальное время экспозиции в районе 24 часов, дальнейшая экспозиция не целесообразна.

В тоже время остается пока еще не изучено влияние на биосорбционную активность дрожжей такого фактора, как низкая гравитации, а также воздействие космической излучения.

Исследования воздействия вышеприведенных факторов на дрожжи откроют пред нами новые перспективы в космической биотехнологии микроорганизмов.