Новости химической науки > Команда по разминированию из растений

Исследователи из Пуэрто-Рико открыли растения, которые не только устойчивы к высокому содержанию тринитротолуола в почве, но и могут полностью удалить его из водных суспензий в течение сорока восьми часов.

Взрывчатое вещество тринитротолуол (тротил, тол, ТНТ) не разлагается в условиях окружающей среды, оказывая при этом токсичное и мутагенное воздействие. Из-за того, что тринитротолуол используется в 80% случаев промышленных горных разработок, а также в качестве взрывчатого вещества военного назначения, ощутимое содержание тротила можно обнаружить поблизости заброшенных карьеров и шахт, в районах заброшенных военных баз и там, где велись боевые действия.

Загрязнения тротила могут быть ликвидированы с помощью карибских растений. (Рисунок из J. Environ. Monit., 2012, DOI: 10.1039/ c1em10602c)

Самюэль Фернандес-Ривьера (Samuel Hernández-Rivera) с соавторами из Университета Пуэрто-Рико изучил способность трех растений, произрастающих в Карибском регионе – Rubia tinctorum, Lippia dulcis и Spermacoce remota, очищать окружающую среду от тринитротолуола. Корневую систему ростков всех трех вышеназванных представителей флоры помещали в колбы, содержащие водный раствор тринитротолуола, после чего содержимое этих колб через определенные промежутки времени анализировали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, сравнивая содержание в них тринитротолуола с контрольным образцом водно-тротиловой суспензии, не служившей «подкормкой» для растений.

Было обнаружено, что все три растения удаляют 100% тринитротолуола, содержащегося в жидкости, в которую была погружена их корневая система, наиболее эффективен в «разминировании» оказался Spermacoce remota, который полностью удаляет тринитротолуол из питательной среды за 48 часов.

Фернандес-Ривьера и его коллега Фернандо Суто-Бахиллер (Fernando Souto-Bachiller) отмечают, что основной механизм удаления тринитротолуола растениями из питательной среды основан на его адсорбции корневой системой, однако, если адсорбция происходит одинаково для всех трех видов растений, последующие процессы, протекающие в S. Remota отличаются по механизму от процессов, протекающих в R. tinctorum и L. dulcis. Исследователи предполагают, что различие в механизме действия может обуславливаться как наличием у S. Remota специфического фермента, способствующего деградации тринитротолуола, так и симбиотическим взаимодействием корневой системы и каких-либо микроорганизмов. В дальнейшем исследователи планируют проведение экспериментов с изотопно-меченным тринитротолуолом для выяснения высокой эффективности S. Remota в борьбе со взрывчатыми веществами.

Томаш Мачек (Tomás E. Macek) из Чешской Академии наук отмечает, что работа пуэрториканских исследователей затрагивает важные вопросы, поскольку очистка экологической системы от следов тринитротолуола важна, однако добавляет, что для полевого использования неожиданных свойств растений необходимо решить еще много проблем.

Фернандес-Ривьера говорит, что предстоящие эксперименты его исследовательской группы будут посвящены исследованию возможности поглощения растениями тринитротолуола из почв, а не из водных вытяжек, и, хотя физические и биохимические процессы, протекающие в почвах, отличаются большей сложностью, уже полученные результаты кажутся весьма обнадеживающими.

Источник: J. Environ. Monit., 2012, DOI: 10.1039/ c1em10602c

метки статьи: #биохимия, #вопросы экологии, #молекулярная биология, #химическая технология