Грибок очистит воду не хуже фильтра

Грибок (а вовсе не бактерии) очищает дренажную (шахтную) воду, осаждая из неё тяжёлые металлы, мешающие ему размножаться, сообщают журнал Proceedings of National Academy of Science и его автор Коллин М. Хенсил (Colleen M. Hansel), микробиолог и геохимик из Гарвардского университета (США).

Оказывается, распространённый грибок-аскомицет Stilbella aciculosa, который обнаруживается в дренажных системах рудников, активизирует образование супероксидов марганца (так их принято называть у товарищей микробиологов), являющихся хорошо известными экогубками, которые вытягивают токсичные металлы, такие как олово, медь и цинк, из шахтных вод.

Для справки: супероксиды известны для щелочных металлов и обычно состоят из иона этого металла и аниона O₂ (например, KO₂), а вот для других, менее активных металлов образование таких оксидов нехарактерно. Словом, что именно г-жа Хенсел и её коллеги подразумевают под названием «супероксид марганца», не совсем понятно; ясно одно: это продукт ферментативного окисления, где в качестве окислителя использовался пероксид.

Слева — оптическая фотография грибка; справа — микрорентгеновская флюоресцентная карта, на которой красным высвечивается отложившийся в основании репродуктивной системы марганец (фото PNAS).

Применив оптическую микроскопию, метод рентгеновской абсорбционной спектроскопии на циклотроне и флюоресцентную спектроскопию, исследователи показали, что во время своего бесполого размножения грибок (размножающийся вегетативно, выпуская споры-конидии) проводит внеклеточное окисление растворимого двухвалентного марганца Mn(II) с образованием супероксида, который окисляет Mn(II), вызывая осаждение коричнево-чёрных оксидов Mn(III) и Mn(IV) в основании репродуктивных структур грибка. Надо полагать, что по тому же принципу из воды удаляются и тяжёлые металлы, переходящие в нерастворимое состояние в результате окисления.

В тех местах, где в дренажных системах обнаруживалось присутствие грибка, производящего супероксид марганца, вода на выходе была настолько чистой, насколько это только возможно в природных условиях, — во всяком случае свободной от тяжёлых металлов. Однако грибок растёт не везде. Дальнейшие исследования позволили выяснить, что этот организм можно «привлечь», например, кукурузной соломой или оставшимися сердцевинами початков: залётной одноклеточной споре надо же что-то есть, а кукурузные остатки всегда под рукой.

Сейчас учёные заняты выяснением того, какой именно источник питания мог бы подстегнуть грибок к максимально эффективному окислению двухвалентного марганца. Вернее, даже так: авторам работы страсть как нужно узнать, как заставить грибок размножаться, а супероксид приложится. И мы их понимаем.

Подготовлено по материалам Chemical and Engineering News.