Экспериментальные исследования биодеструкции гумусовых соединений под действем ферментативного окислительного комплекса грибов

Об авторах:

Губернаторова Татьяна Николаевна, старший научный сотрудник Института водных проблем РАН (г. Москва), кандидат технических наук
Дину Марина Ивановна, младший научный сотрудник лаборатории эволюционной биогеохимии и геоэкологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, кандидат химических наук

Аннотация:

Деструкция гумусовых соединений в водной среде под действием ферментного окислительного комплекса грибов является естественным биохимическим процессом, который протекает в водных экосистемах. Гумусовые вещества относятся к стойким органическим соединениям, трудно поддаются деструкции, склонны к процессам полимеризации. Процессы биоразложения гумусовых веществ под действием грибов являются повсеместными и занимают весьма важное место в окружающей среде, но их изучение все еще находится на начальной стадии. Данная работа посвящена экспериментальным исследованиям процессов биодеструкции гумусовых веществ под действием ферментного окислительного комплекса грибов. Для исследований были выбраны марганецпероксидаза из Phanerochaete chrysosporium и пероксидаза из Bjerkandera adusta, в качестве типичных окислительных ферментов лигнолитического комплекса грибов-деструкторов. В ходе эксперимента исследовалось непосредственное влияние ферментов на гумусовые соединения при прямом внесении. Полученные пробы исследовали спектрометрически на изменение оптической плотности, изменения ИК-спектра, а также фиксировали изменения средневесовой молекулярной массы гумусовых кислот и величины ХПК, с последующим анализом данных и сравнением полученных результатов.

Список литературы:

1. Middelburg, J.J. A simple rate model for organic matter decomposition in marine sediments // Geochim. Cosmochim. Acta. 1989. V. 53. Pp. 1577-1581.

2. Boudreau, B.P., Ruddick, B.R. On a reactive continuum representation of organic matter diagenesis. // Amer. J. Sci. 1991.V. 291. Pp. 507-538.

3. Долгоносов Б.М., Губернаторова Т.Н. Механизмы и кинетика деструкции органического вещества в водной среде. М.: КРАСАНД/URSS. 2011. 208 с.

4. Dolgonosov, B.M., Gubernatorova, T.N. Modeling the Biodegradation of Multicomponent Organic Matter in an Aquatic Environment: 1. Methodology // Water Resources. 2010. Vol. 37. № 3. Pp. 311–319.

5. Dolgonosov, B.M., Gubernatorova, T.N. Modeling the Biodegradation of Multicomponent Organic Matter in an Aquatic Environment: 2. Analysis of the Structural Organization of Lignin // Water Resources. 2010. Vol. 37. № 3. Pp. 320–331.

6. Gubernatorova, T.N., Dolgonosov, B.M. Modeling the Biodegradation of Multicomponent Organic Matter in an Aquatic Environment: 3. Analysis of Lignin Degradation Mechanisms // Water Resources. 2010. Vol. 37. № 3. Pp. 332–346.

7. Dolgonosov, B.M., Gubernatorova, T.N. Modeling the Biodegradation of Multicomponent Organic Matter in an Aquatic Environment: 4. Degradation Kinetics Model // Water Resources. 2010. Vol. 37. № 3. Pp. 347–360.

8. Дину М.И. Влияние функциональных особенностей гумусовых веществ на формы нахождения металлов в природных водах. Тюмень: ТюмГУ. 2012. 168 с.

9. Kastner, M., Hofrichter, M. Biodegradation of humic substances / In: Hofrichter, M, Steinbuchel, A (eds), Biopolymers Lignin, Humic Substances and Coal. 2001. V. 1. Wiley-VCH. Weinheim. Pp. 349–378.

10. Hatakka, A. Lignin-modifying enzymes from selected whiterot Fungi — production and role in lignin degradation // FEMS Microbiology Reviews. 1994. V. 13. Pp. 125–135.

11. Hofrichter, M., Ullrich, R. Heme-thiolate haloperoxidases: versatile biocatalysts with biotechnological and environmental significance // Applied Microbiology and Biotechnology. 2006. V. 71. Pp. 276–288.