Деградация стойкого органического вещества в водных экосистемах под действием микроорганизмов (обзор)

Вестник ТюмГУ. Экология и природопользование


Выпуск:

2015. Том 1. №2(2)

Название: 
Деградация стойкого органического вещества в водных экосистемах под действием микроорганизмов (обзор)


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 органического вещества в водной среде — важная составляющая процессов самоочищения водных экосистем. Особую роль в процессах биоразложения играет стойкая фракция — водный и почвенный гумус, органическое вещество сточных вод, растительных остатков. Скорость окисления такого рода соединений и механизмы их деградации малоизучены. В современном мире особый интерес вызывают исследования, посвященные процессам биоразложения гумусовых веществ под действием микроорганизмов водной среды. Подобного рода исследования актуальны в целях выявления кинетических закономерностей и биохимических механизмов распада стойких природных биополимеров, определяющие потенциал темпов самоочищения природных водных объектов, антропогенную нагрузку на водные объекты по органическому веществу, круговорот углерода на глобальном уровне. Несмотря на интенсивные исследования в данной области до сих пор остаются нерешенные вопросы, открытые для дальнейшего изучения. Это обусловлено тем, что природные гумусовые вещества являются полиморфной смесью органических соединений неоднородного состава и сложного строения, что влечет целый ряд трудностей в процессе экспериментального изучения их биодеструкции, а применение упрощенных методов с использованием меченных синтетических «аналогов» ограничено и имеет ряд существенных недостатков.

Список литературы:

1. Grinhut T., Hadar Y., Chen Y. Degradation and transformation of humic substances by saprotrophic fungi: processes and mechanisms (Review) // Fungal Biology Reviews. 2007. Vol. 21. рр. 179-189.

2. Дину М. И. Влияние функциональных особенностей гумусовых веществ на формы нахождения металлов в природных водах. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2012. 168 с.

3. Filip Z., Tesarova M. Microbial degradation and transformation of humic acids from permanent meadow and forest soils // International Biodeterioration & Biodegradation. 2004. Vol. 54. pp. 225–231.

4. Рабинович М. Л. и др. Разложение природных ароматических структур и ксенобиотиков грибами (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2004. Т. 40. № 1. С. 5-23.

5. Куликова Н. А. и др. Использование базидиальных грибов в технологиях переработки и утилизации техногенных отходов: фундаментальные и прикладные аспекты (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 2011. Т. 47. № 6. С. 619-634.

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

7. Ogawa H., Tanoue E. Dissolved Organic Matter in Oceanic Waters // J. Oceanography. 2003. Vol. 59. рр. 129-147.

8. Kirk Т. К., Farell R. L. Enzymatic “combustion”: the microbial degradation of lignin.// Ann. Rev. Microbiol. 1987. Vol. 41. Pp. 465-505.

9. Sebnem K. et al. Yield performances and changes in enzyme activities of Pleurotus spp. (P. ostreatus and P. sajor-caju) cultivated on different agricultural wastes // Bioresource Technology. 2010. Vol. 101. pp. 3164–3169.

10. Dinis M. J. et al. Modification of wheat straw lignin by solid state fermentation with white-rot fungi. // J. Bioresource Technology. 2009. 100. pp. 4829-4835.

11. Šnajdr, J., Steffen, K. T. et al. Transformation of 14C-labelled lignin and humic substances in forest soil by the saprobic basidiomycetes Gymnopus erythropus and Hypholoma fasciculare // Soil Biology & Biochemistry. 2010. Vol. 42. рр. 1541–1548.

12. Badis A., Ferradji F. Z. et al. Removal of natural humic acids by decolorizing actinomycetes isolated from different soils (Algeria) for application in water purification // Desalination. 2010. Vol. 259. рр. 216–222.

13. Губернаторова Т. Н., Дину М. И. Экспериментальные исследования биодеструкции гумусовых соединений под действием ферментативного окислительного комплекса грибов // Вестник Тюменского государственного университета. 2014. № 12. С. 72-78.