Mycoremediation
Процесс использования грибов для разложения или связывания загрязняющих веществ в окружающей среде
Pleurotus ostreatus (Вешенка обыкновенная)

Микоремедиация (от древнегреческого μύκης ( mukēs ), что означает «гриб», и суффикса -remedium , что на латыни означает «восстановление баланса») — это форма биоремедиации , в которой методы рекультивации на основе грибов используются для обеззараживания окружающей среды . [1] Грибы, как было доказано, являются дешевым, эффективным и экологически безопасным способом удаления широкого спектра загрязняющих веществ из поврежденной окружающей среды или сточных вод . К этим загрязняющим веществам относятся тяжелые металлы , органические загрязнители, текстильные красители , химикаты для дубления кожи и сточные воды, нефтяное топливо, полициклические ароматические углеводороды , фармацевтические препараты и средства личной гигиены, пестициды и гербициды [2] в наземных, пресноводных и морских средах.

Побочные продукты рекультивации могут быть сами по себе ценными материалами, такими как ферменты (например, лакказа ), [3] съедобные или лекарственные грибы, [4] что делает процесс рекультивации еще более прибыльным. Некоторые грибы полезны при биодеградации загрязняющих веществ в чрезвычайно холодных или радиоактивных средах, где традиционные методы рекультивации оказываются слишком дорогими или непригодными.

Загрязнители

Дренаж кислых шахтных вод из шахты по добыче сульфидов металлов

Грибы, благодаря своим неспецифическим ферментам, способны расщеплять многие виды веществ, включая фармацевтические препараты и ароматизаторы, которые обычно не поддаются бактериальной деградации, [5] например, парацетамол (также известный как ацетаминофен). Например, используя Mucor hiemalis , [6] распад продуктов, которые являются токсичными при традиционной очистке воды, таких как фенолы и пигменты сточных вод винодельческих заводов, [ 7 ] рентгеноконтрастные вещества и ингредиенты средств личной гигиены, [8] может быть расщеплён нетоксичным способом.

Микоремедиация — более дешевый метод рекультивации, и обычно не требует дорогостоящего оборудования. По этой причине он часто используется в небольших масштабах, таких как микофильтрация бытовых сточных вод , [9] и фильтрация промышленных стоков. [10]

Согласно исследованию 2015 года, микоремедиация может даже помочь с биодеградацией полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в почве. Почвы, пропитанные креозотом, содержат высокие концентрации ПАУ, и для того, чтобы остановить распространение, микоремедиация оказалась наиболее успешной стратегией. [11]

Металлы

Загрязнение металлами очень распространено, так как они используются во многих промышленных процессах, таких как гальваника , текстиль , [12] краска и кожа . Сточные воды этих отраслей часто используются в сельскохозяйственных целях, поэтому помимо непосредственного ущерба экосистеме, в которую они попадают, металлы могут проникать в организмы и людей на большие расстояния через пищевую цепь. Микоремедиация является одним из самых дешевых, эффективных и экологически чистых решений этой проблемы. [13] Многие грибы являются гипераккумуляторами , поэтому они способны концентрировать токсины в своих плодовых телах для последующего удаления. Это обычно верно для популяций , которые подвергались воздействию загрязняющих веществ в течение длительного времени и выработали высокую толерантность. Гипераккумуляция происходит посредством биосорбции на клеточной поверхности, где металлы пассивно попадают в мицелий с очень небольшим внутриклеточным поглощением. [14] Различные грибы, такие как Pleurotus , Aspergillus , Trichoderma, доказали свою эффективность в удалении свинца , [15] [16] кадмия , [16] никеля , [17] [16] хрома , [16] ртути , [ 18 ] мышьяка , [19] меди , [15] [20] бора , [21] железа и цинка [22] в морской среде , сточных водах и на суше . [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22]

Не все особи вида одинаково эффективны в накоплении токсинов. Отдельные особи обычно выбираются из старой загрязненной среды, такой как ил или сточные воды, где у них было время адаптироваться к обстоятельствам, и отбор проводится в лаборатории [ необходима цитата ] . Разбавление воды может радикально улучшить способность грибков к биосорбции. [23]

Coprinus comatus (Шэгги-чернильный колпачок)

Способность некоторых грибов извлекать металлы из почвы также может быть полезна для целей биоиндикации и может быть проблемой, если гриб съедобен. Например, мохнатый чернильный колпачок ( Coprinus comatus ), распространенный съедобный гриб, встречающийся в Северном полушарии, может быть очень хорошим биоиндикатором ртути. [24] Однако, поскольку мохнатый чернильный колпачок накапливает ртуть в своем теле, он может быть токсичным для потребителя. [24]

Способность грибов поглощать металлы также использовалась для извлечения драгоценных металлов из среды. Например, Технический исследовательский центр Финляндии VTT сообщил о 80% извлечении золота из электронных отходов с использованием методов микофильтрации . [25]

Органические загрязнители

Место разлива нефти Deepwater Horizon с видимыми нефтяными пятнами

Грибы являются одними из основных сапротрофных организмов в экосистеме , поскольку они эффективны в разложении вещества. Грибы гниения древесины , особенно белая гниль , выделяют внеклеточные ферменты и кислоты , которые расщепляют лигнин и целлюлозу , два основных строительных блока растительного волокна. Это длинноцепочечные органические ( на основе углерода ) соединения, структурно похожие на многие органические загрязнители. Они достигают этого, используя широкий спектр ферментов. В случае полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), сложных органических соединений с конденсированными, высокостабильными, полициклическими ароматическими кольцами , грибы очень эффективны [26] в дополнение к морской среде . [27] Ферменты, участвующие в этой деградации, являются лигнолитическими и включают лигнинпероксидазу , универсальную пероксидазу , марганцевую пероксидазу , общую липазу , лакказу и иногда внутриклеточные ферменты, особенно цитохром P450 . [28] [29]

Другие токсины, которые грибы способны разлагать на безвредные соединения, включают нефтяное топливо , [30] фенолы в сточных водах, [31] полихлорированный бифенил (ПХБ) в загрязненных почвах с использованием Pleurotus ostreatus , [32] полиуретан в аэробных и анаэробных условиях, [33] например, в условиях на дне свалок с использованием двух видов эквадорского гриба Pestalotiopsis , [34] и многое другое. [35]

Гриб Pleurotus pulmonarius на стволе дерева
Вёшенка легочная

Механизмы деградации не всегда ясны, [36] поскольку гриб может быть предшественником последующей микробной активности, а не индивидуально эффективным средством удаления загрязняющих веществ. [37]

Пестициды

Загрязнение пестицидами может быть долгосрочным и оказывать значительное влияние на процессы разложения и круговорот питательных веществ . [38] Поэтому их разложение может быть дорогим и сложным. Наиболее часто используемыми грибами для помощи в разложении таких веществ являются грибы белой гнили, которые благодаря своим внеклеточным лигнолитическим ферментам, таким как лакказа и пероксидаза марганца , способны разлагать большое количество таких компонентов. Примерами служат инсектицид эндосульфан , [39] имазалил , тиофанат метил , орто-фенилфенол , дифениламин , хлорпирифос [40] в сточных водах и атразин в глинисто-суглинистых почвах. [41]

Красители

Красители используются во многих отраслях промышленности, таких как бумажная печать или текстильная промышленность. Они часто не поддаются деградации, а в некоторых случаях, как некоторые азокрасители , канцерогенны или иным образом токсичны. [42]

Механизм, посредством которого грибы разлагают красители, заключается в использовании их лигнолитических ферментов, особенно лакказы, поэтому чаще всего используются грибы белой гнили . [ необходима цитата ]

Микоремедиация оказалась дешевой и эффективной технологией рекультивации для таких красителей, как малахитовый зеленый , нигрозин и основной фуксин с Aspergillus niger и Phanerochaete chrysosporium [43] и конго красный , канцерогенный краситель, устойчивый к процессам биодеградации, [44] прямой синий 14 (с использованием Pleurotus ). [45]

Синергия с фиторемедиацией

Фиторемедиация — это использование растительных технологий для обеззараживания территории.

Большинство наземных растений могут образовывать симбиотические отношения с грибами, что выгодно для обоих организмов. Эти отношения называются микоризой . Исследователи обнаружили, что фиторемедиация усиливается микоризой. [46] Симбиотические отношения микоризных грибов с корнями растений помогают усваивать питательные вещества и повышают способность растений противостоять биотическим и абиотическим стрессовым факторам, таким как тяжелые металлы, биодоступные в ризосфере. Арбускулярные микоризные грибы (AMF) вырабатывают белки, которые связывают тяжелые металлы и тем самым снижают их биодоступность. [47] [48] Удаление загрязняющих веществ из почвы микоризными грибами называется микоризоремедиацией. [49]

Микоризные грибы, особенно AMF, могут значительно улучшить способность некоторых растений к фиторемедиации. Это в основном связано с тем, что стресс, который испытывают растения из-за загрязняющих веществ, значительно снижается в присутствии AMF, поэтому они могут расти больше и производить больше биомассы. [50] [48] Грибы также обеспечивают больше питательных веществ, особенно фосфора , и способствуют общему здоровью растений. Быстрое расширение мицелия также может значительно расширить зону влияния ризосферы (гифосферу), предоставляя растению доступ к большему количеству питательных веществ и загрязняющих веществ. [51] Повышение общего здоровья ризосферы также означает рост популяции бактерий, что также может способствовать процессу биоремедиации. [52]

Эта связь оказалась полезной для многих загрязняющих веществ, таких как Rhizophagus intraradices и Robinia pseudoacacia в почве, загрязненной свинцом , [53] Rhizophagus intraradices с Glomus versiforme, инокулированным в траву ветивера для удаления свинца, [54] AMF и Calendula officinalis в почве, загрязненной кадмием и свинцом, [55] и в целом была эффективна для увеличения способности растений к биоремедиации металлов, [56] [57] нефтяного топлива, [58] [59] и ПАУ. [52] В водно-болотных угодьях AMF значительно способствует биодеградации органических загрязняющих веществ, таких как бензол, метил-трет-бутиловый эфир и аммиак из грунтовых вод при инокуляции в Phragmites australis . [60]

Жизнеспособность в экстремальных условиях

Виды антарктических грибов, такие как Metschnikowia sp., Cryptococcus gilvescens, Cryptococcus victoriae , Pichia caribbica и Leucosporidium creatinivorum , могут выдерживать экстремальные холода и при этом обеспечивать эффективную биодеградацию загрязняющих веществ. [61] Из-за природы более холодных, отдаленных сред, таких как Антарктида , обычные методы очистки от загрязняющих веществ, такие как физическое удаление загрязненной среды, могут оказаться дорогостоящими. [62] [63] Большинство видов психрофильных антарктических грибов устойчивы к снижению уровня продукции АТФ ( аденозинтрифосфата ), что приводит к снижению доступности энергии, [64] снижению уровня кислорода из-за низкой проницаемости мерзлой почвы и нарушению транспортировки питательных веществ, вызванному циклами замораживания-оттаивания. [65] Эти виды грибов способны усваивать и разлагать такие соединения, как фенолы , н-гексадекан , толуол и полициклические ароматические углеводороды в этих суровых условиях. [66] [61] Эти соединения обнаружены в сырой нефти и очищенных нефтепродуктах .

Некоторые виды грибов, такие как Rhodotorula taiwanensis, устойчивы к крайне низкому pH (кислотному) и радиоактивной среде, встречающейся в радиоактивных отходах , и могут успешно расти в этих условиях, в отличие от большинства других организмов. [67] Они также могут процветать в присутствии высоких концентраций ртути и хрома . [67] Грибы, такие как Rhodotorula taiwanensis, возможно, могут быть использованы в биоремедиации радиоактивных отходов из-за их низкого pH и свойств устойчивости к радиации. [67] Некоторые виды грибов способны поглощать и удерживать радионуклиды , такие как 137 Cs , 121 Sr , 152 Eu , 239 Pu и 241 Am . [68] [10] Фактически, клеточные стенки некоторых видов мертвых грибов могут использоваться в качестве фильтра, который может адсорбировать тяжелые металлы и радионуклиды, присутствующие в промышленных стоках, предотвращая их выброс в окружающую среду. [10]

Управление пожарами

Микоремедиация может быть использована даже для управления пожарами с помощью метода инкапсуляции. Этот процесс заключается в использовании спор грибов, покрытых агарозой в форме гранул, которые вводятся в субстрат в сгоревшем лесу, разрушая токсины и стимулируя рост. [69]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Кулшрешта С., Матур Н., Бхатнагар П. (апрель 2014 г.). «Грибы как продукт и их роль в микоремедиации». AMB Express . 4 (1): 29. doi : 10.1186/s13568-014-0029-8 . PMC  4052754. PMID  24949264 .
  2. ^ Deshmukh R, Khardenavis AA, Purohit HJ (сентябрь 2016 г. ) . «Различные метаболические возможности грибов для биоремедиации». Indian Journal of Microbiology . 56 (3): 247– 64. doi :10.1007/s12088-016-0584-6. PMC 4920763. PMID  27407289. 
  3. ^ Strong PJ, Burgess JE (2007). «Биоремедиация сточных вод винодельческого завода с использованием грибов белой гнили и последующее производство лакказы». Water Science and Technology . 56 (2): 179– 86. doi :10.2166/wst.2007.487. PMID  17849993. S2CID  11776284. Trametes pubescens MB 89 значительно улучшил качество сточных вод, известных своей токсичностью для систем биологической очистки, одновременно производя промышленно значимый фермент.
  4. ^ Kulshreshtha S, Mathur N, Bhatnagar P (1 апреля 2014 г.). «Грибы как продукт и их роль в микоремедиации». AMB Express . 4 : 29. doi : 10.1186/s13568-014-0029-8 . PMC 4052754. PMID  24949264. Выращивание съедобных грибов на сельскохозяйственных и промышленных отходах может, таким образом, быть процессом с добавленной стоимостью , способным преобразовывать эти сбросы, которые в противном случае считались бы отходами, в продукты питания и корма. 
  5. ^ Harms H, Schlosser D, Wick LY (март 2011 г.). «Неиспользованный потенциал: использование грибов в биоремедиации опасных химикатов». Nature Reviews. Microbiology . 9 (3): 177– 92. doi :10.1038/nrmicro2519. PMID  21297669. S2CID  24676340. муниципальные сточные воды содержат небольшие концентрации ингредиентов многих потребительских товаров и лекарств. Многие из этих загрязнителей не поддаются бактериальной деградации из-за отчетливо ксенобиотических структур.
  6. ^ Эстерхёйзен-Лондт М., Шварц К., Пфлугмахер С. (октябрь 2016 г.). «Использование водных грибов для фармацевтической биоремедиации: поглощение ацетаминофена Mucor hiemalis не приводит к реакции ферментативного окислительного стресса». Fungal Biology . 120 (10): 1249–57 . doi :10.1016/j.funbio.2016.07.009. PMID  27647241.
  7. ^ Strong PJ, Burgess JE (2007). «Биоремедиация сточных вод винодельческого завода с использованием грибов белой гнили и последующее производство лакказы». Water Science and Technology . 56 (2): 179– 86. doi :10.2166/wst.2007.487. PMID  17849993. S2CID  11776284. Trametes pubescens MB 89 значительно улучшил качество сточных вод, известных своей токсичностью по отношению к системам биологической очистки
  8. ^ Harms H, Schlosser D, Wick LY (март 2011 г.). «Неиспользованный потенциал: использование грибов в биоремедиации опасных химикатов». Nature Reviews. Microbiology . 9 (3): 177– 92. doi : 10.1038/nrmicro2519. PMID  21297669. S2CID  24676340. Известно, что лигнолитические базидиомицеты и митоспоровые аскомицеты, включая водные грибы, разрушают EDC (нонилфенол, бисфенол А и 17α-этинилэстрадиол); анальгетики, противоэпилептические и нестероидные противовоспалительные препараты; рентгеноконтрастные вещества; полициклические мускусные ароматизаторы; и ингредиенты средств личной гигиены.
  9. ^ Molla AH, Fakhru'l-Razi A (июнь 2012 г.). "Mycoremediation — перспективный экологически чистый метод биосепарации и обезвоживания шлама бытовых сточных вод". Environmental Science and Pollution Research International . 19 (5): 1612– 9. Bibcode :2012ESPR...19.1612M. doi :10.1007/s11356-011-0676-0. PMID  22134862. S2CID  23689795. В течение 2–3 дней после обработки были достигнуты обнадеживающие результаты по общему содержанию сухих веществ (TDS), общему содержанию взвешенных веществ (TSS), мутности, химическому потреблению кислорода (COD), удельному сопротивлению фильтрации (SRF) и pH благодаря обработке грибками в знак признания биосепарации и обезвоживаемости шлама сточных вод по сравнению с контролем.
  10. ^ abc Белозерская, Т.; Асланиди, К.; Иванова, А.; Гесслер, Н.; Егорова, А.; Карпенко, Ю.; Олишевская, С. (2010). «Характеристики экстремофильных грибов с Чернобыльской АЭС». Текущие темы исследований, технологий и образования в области прикладной микробиологии и микробной биотехнологии : 88– 94 – через ResearchGate.
  11. ^ Гарсия-Дельгадо, Карлос; Альфаро-Барта, Ирене; Эймар, Энрике (март 2015 г.). «Сочетание биоугольной добавки и микоремедиации для иммобилизации и биодеградации полициклических ароматических углеводородов в почве, загрязненной креозотом». Журнал опасных материалов . 285 : 259–266 . doi :10.1016/j.jhazmat.2014.12.002. hdl : 10486/700611 . PMID  25506817.
  12. ^ Бхатия Д., Шарма Н. Р., Сингх Дж., Канвар Р. С. (2017). «Биологические методы удаления текстильных красителей из сточных вод: обзор». Критические обзоры в области экологической науки и технологий . 47 (19): 1836– 1876. Bibcode : 2017CREST..47.1836B. doi : 10.1080/10643389.2017.1393263. S2CID  103499429.
  13. ^ Джоши ПК, Сваруп А, Махешвари С, Кумар Р, Сингх Н (октябрь 2011 г.). «Биоремедиация тяжелых металлов в жидких средах с помощью грибов, выделенных из загрязненных источников». Indian Journal of Microbiology . 51 (4): 482– 7. doi :10.1007/s12088-011-0110-9. PMC 3209935 . PMID  23024411. Сточные воды, особенно гальванических, лакокрасочных, кожевенных, металлообрабатывающих и кожевенных производств, содержат огромное количество тяжелых металлов. Сообщалось, что микроорганизмы, включая грибы, исключают тяжелые металлы из сточных вод посредством биоаккумуляции и биосорбции при низких затратах и ​​экологически безопасным способом. 
  14. ^ Gazem MA, Nazareth S (1 июня 2013 г.). «Сорбция свинца и меди из водной фазы системы видами Aspergillus морского происхождения». Annals of Microbiology . 63 (2): 503– 511. doi : 10.1007/s13213-012-0495-7 . ISSN  1590-4261. S2CID  14253113. Секвестрация металла происходила в основном путем сорбции на поверхности клетки с очень небольшим внутриклеточным поглощением.
  15. ^ abc Gazem MA, Nazareth S (1 июня 2013 г.). "Сорбция свинца и меди из системы водной фазы видами Aspergillus морского происхождения". Annals of Microbiology . 63 (2): 503– 511. doi : 10.1007/s13213-012-0495-7 . ISSN  1590-4261. S2CID  14253113. Выбранные культуры показали хорошую сорбционную способность 32–41 мг Pb2+ и 3,5–6,5 мг Cu2+ г-1 сухого веса мицелия
  16. ^ abcde Джоши ПК, Сваруп А, Махешвари С, Кумар Р, Сингх Н (октябрь 2011 г.). «Биоремедиация тяжелых металлов в жидких средах с помощью грибов, выделенных из загрязненных источников». Indian Journal of Microbiology . 51 (4): 482– 7. doi :10.1007/s12088-011-0110-9. PMC 3209935 . PMID  23024411. 
  17. ^ ab Cecchi G, Roccotiello E, Di Piazza S, Riggi A, Mariotti MG, Zotti M (март 2017 г.). «Оценка способности грибов накапливать Ni для возможного подхода к удалению металлов из почв и вод». Журнал экологической науки и здоровья, часть B. 52 ( 3): 166– 170. Bibcode : 2017JESHB..52..166C. doi : 10.1080/03601234.2017.1261539. hdl : 11567/857594 . PMID  28121266. S2CID  22294536. Последний [штамм Trichoderma harzianum] гипераккумулирует до 11 000 мг Ni кг-1, что предполагает его возможное использование в протоколе биоремедиации, способном обеспечить устойчивую рекультивацию обширных загрязненных территорий.
  18. ^ ab Kurniati E, Arfarita N, Imai T, Higuchi T, Kanno A, Yamamoto K, Sekine M (июнь 2014 г.). "Потенциальная биоремедиация загрязненного ртутью субстрата с использованием нитчатых грибов, выделенных из лесной почвы". Journal of Environmental Sciences . 26 (6): 1223– 31. doi :10.1016/S1001-0742(13)60592-6. PMID  25079829. Штамм был способен удалять 97,50% и 98,73% ртути из встряхиваемых и статических систем соответственно. Штамм A. flavus KRP1, по-видимому, имеет потенциальное применение в биоремедиации водных субстратов, содержащих ртуть(II), посредством механизма биосорбции.
  19. ^ ab Singh M, Srivastava PK, Verma PC, Kharwar RN, Singh N, Tripathi RD (ноябрь 2015 г.). "Почвенные грибы для микоремедиации загрязнения мышьяком в сельскохозяйственных почвах". Журнал прикладной микробиологии . 119 (5): 1278– 90. doi : 10.1111/jam.12948 . PMID  26348882. Эти штаммы грибов [Aspergillus oryzae FNBR_L35; Fusarium sp. FNBR_B7, FNBR_LK5 и FNBR_B3; Aspergillus nidulans FNBR_LK1; Rhizomucor variabilis sp. FNBR_B9; и Emericella sp. FNBR_BA5] могут быть использованы для рекультивации As в сельскохозяйственных почвах, загрязненных As.
  20. ^ ab Zotti M, Di Piazza S, Roccotiello E, Lucchetti G, Mariotti MG, Marescotti P (декабрь 2014 г.). «Микрогрибы в сильно загрязненных медью почвах из заброшенной железо-медной сульфидной шахты: реакции роста, толерантность и биоаккумуляция». Chemosphere . 117 : 471– 6. Bibcode :2014Chmsp.117..471Z. doi :10.1016/j.chemosphere.2014.08.057. PMID  25240213.
  21. ^ ab Taştan BE, Çakir DN, Dönmez G (2016). «Новый и эффективный подход к удалению бора с использованием новых борспецифических грибов, выделенных из сточных вод добычи бора». Water Science and Technology . 73 (3): 543– 9. doi :10.2166/wst.2015.519. PMID  26877036. S2CID  37796594. Максимальный выход удаления бора P. crustosum составил 45,68% при начальной концентрации бора 33,95 мг л(-1) в МСМ и 38,97% при 42,76 мг л(-1) бора для R. mucilaginosa, что, по-видимому, предлагает экономически целесообразный метод удаления бора из сточных вод.
  22. ^ ab Vaseem H, Singh VK, Singh MP (ноябрь 2017 г.). «Загрязнение тяжелыми металлами из-за сточных вод углепромывочного завода и их дезактивация с использованием макрогриба Pleurotus ostreatus». Экотоксикология и экологическая безопасность . 145 : 42–49 . Bibcode : 2017EcoES.145...42V. doi : 10.1016/j.ecoenv.2017.07.001. PMID  28704692. Эффективность Pleurotus для очистки от тяжелых металлов оказалась самой высокой в ​​50% разбавленных сточных водах (57,2% Mn, 82,6% Zn, 98,0% Ni, 99,9% Cu, 99,3% Co, 99,1% Cr, 89,2% Fe и 35,6% Pb).
  23. ^ Васим Х, Сингх ВК, Сингх МП (ноябрь 2017 г.). «Загрязнение тяжелыми металлами из-за сточных вод углепромывочных заводов и их дезактивация с использованием макрогриба Pleurotus ostreatus». Экотоксикология и экологическая безопасность . 145 : 42–49 . Bibcode : 2017EcoES.145...42V. doi : 10.1016/j.ecoenv.2017.07.001. PMID  28704692.
  24. ^ ab Falandysz J (апрель 2016 г.). «Биоэкстракция ртути грибом Coprinus comatus: возможный биоиндикатор и микоремедиатор загрязненных почв?». Environmental Science and Pollution Research International . 23 (8): 7444– 51. Bibcode : 2016ESPR...23.7444F. doi : 10.1007/s11356-015-5971-8. PMC 4846694. PMID  26705753. Употребление их в пищу, когда они добыты в городских местах, может обеспечить потребителя ртутью в относительно высокой дозе, в то время как нерешенным вопросом является скорость абсорбции соединений ртути, содержащихся в потребляемой грибной муке. 
  25. ^ Salminen J, Blomberg P, Mäkinen J, Räsänen L (сентябрь 2015 г.). «Экологические аспекты удаления металлов из вод и извлечения золота». Журнал AIChE . 61 (9): 2739– 2748. Bibcode : 2015AIChE..61.2739S. doi : 10.1002/aic.14917.
  26. ^ Batista-García RA, Kumar VV, Ariste A, Tovar-Herrera OE, Savary O, Peidro-Guzmán H, et al. (август 2017 г.). "Простой протокол скрининга для идентификации потенциальных инструментов микоремедиации для устранения полициклических ароматических углеводородов и фенолов из промышленных стоков с гипералкалофильным действием". Journal of Environmental Management . 198 (Pt 2): 1– 11. doi :10.1016/j.jenvman.2017.05.010. PMID  28499155. Уровни адсорбции фенольных соединений и ПАУ были незначительными, при этом наблюдалось 99% биодеградации в случае бензо-α-пирена, фенола и п-хлорфенола.
  27. ^ Passarini MR, Rodrigues MV, da Silva M, Sette LD (февраль 2011 г.). «Мятликовые грибы морского происхождения и их потенциальное применение для биоремедиации полициклических ароматических углеводородов». Marine Pollution Bulletin . 62 (2): 364– 70. Bibcode :2011MarPB..62..364P. doi :10.1016/j.marpolbul.2010.10.003. PMID  21040933. Гриб Aspergillus sclerotiorum CBMAI 849 показал наилучшие результаты в отношении истощения пирена (99,7%) и бензо[a]пирена (76,6%) через 8 и 16 дней соответственно. [...] Поскольку эти грибы были адаптированы к морской среде, штаммы, которые использовались в настоящем исследовании, считаются привлекательными объектами для биоремедиации соленых сред, таких как океанические и морские отложения, загрязненные ПАУ.
  28. ^ Deshmukh R, Khardenavis AA, Purohit HJ (сентябрь 2016 г.). «Различные метаболические возможности грибов для биоремедиации». Indian Journal of Microbiology . 56 (3): 247– 64. doi :10.1007/s12088-016-0584-6. PMC 4920763 . PMID  27407289. некоторые грибы обладают внутриклеточными сетями, которые составляют ксеном, состоящий из цитохром (CYP) P450 монооксигеназ и глутатионтрансфераз для борьбы с разнообразными загрязняющими веществами. 
  29. ^ Позднякова НН (2012). "Участие лигнолитической системы грибов белой гнили и подстилки в деградации полициклических ароматических углеводородов". Biotechnology Research International . 2012 : 243217. doi : 10.1155/2012/243217 . PMC 3398574 . PMID  22830035. Лигнолитические грибы, такие как Phanerochaete chrysosporium, Bjerkandera adusta и Pleurotus ostreatus, обладают способностью к деградации ПАУ. Ферменты, участвующие в деградации ПАУ, являются лигнолитическими и включают лигнпероксидазу, универсальную пероксидазу, Mn-пероксидазу и лакказу. 
  30. ^ Young D, Rice J, Martin R, Lindquist E, Lipzen A, Grigoriev I, Hibbett D (25 июня 2015 г.). «Деградация бункерного мазута C грибами белой гнили в культурах опилок предполагает потенциальные возможности его применения в биоремедиации». PLOS ONE . ​​10 (6): e0130381. Bibcode :2015PLoSO..1030381Y. doi : 10.1371/journal.pone.0130381 . PMC 4482389 . PMID  26111162. В среднем по всем изученным видам 98,1%, 48,6% и 76,4% исходного алкана Bunker C C10, алкана C14 и фенантрена соответственно были разложены после 180 дней роста грибка на сосновой среде. 
  31. ^ Batista-García RA, Kumar VV, Ariste A, Tovar-Herrera OE, Savary O, Peidro-Guzmán H, et al. (август 2017 г.). «Простой протокол скрининга для идентификации потенциальных инструментов микоремедиации для устранения полициклических ароматических углеводородов и фенолов из промышленных стоков с гипералкалофильным действием». Журнал управления окружающей средой . 198 (Pt 2): 1– 11. doi :10.1016/j.jenvman.2017.05.010. PMID  28499155. Когда в эти сточные воды добавляли 0,1 мМ глюкозы, все протестированные грибы, за исключением A. caesiellus, продемонстрировали способность удалять как фенольные, так и ПАУ-соединения.
  32. ^ Stella T, Covino S, Čvančarová M, Filipová A, Petruccioli M, D'Annibale A, Cajthaml T (февраль 2017 г.). "Биоремедиация почвы, долгое время загрязненной ПХБ грибами белой гнили". Journal of Hazardous Materials . 324 (Pt B): 701– 710. doi :10.1016/j.jhazmat.2016.11.044. PMID  27894756. Наилучшие результаты были получены с P. ostreatus, что привело к удалению ПХБ на 18,5, 41,3 и 50,5% из основной массы, верхней (поверхности) и ризосферы, соответственно, почв свалок после 12 недель обработки.
  33. ^ «Могут ли грибы, поедающие пластик, решить проблему человечества с пластиком?». Sciencemint . 2021-04-14. Архивировано из оригинала 2021-04-14 . Получено 2021-07-02 .
  34. ^ Russell JR, Huang J, Anand P, Kucera K, Sandoval AG, Dantzler KW и др. (сентябрь 2011 г.). «Биодеградация полиэфирного полиуретана эндофитными грибами». Applied and Environmental Microbiology . 77 (17): 6076– 84. Bibcode : 2011ApEnM..77.6076R. doi : 10.1128/AEM.00521-11. PMC 3165411. PMID  21764951 . 
  35. ^ Harms H, Schlosser D, Wick LY (март 2011 г.). «Неиспользованный потенциал: использование грибов в биоремедиации опасных химикатов». Nature Reviews. Microbiology . 9 (3): 177– 92. doi :10.1038/nrmicro2519. PMID  21297669. S2CID  24676340. виды родов Cladophialophora и Exophiala (из порядка Chaetothyriales) усваивают толуол. Aspergillus и Penicillium spp. (из порядка Eurotiales) разлагают алифатические углеводороды, хлорфенолы, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), пестициды, синтетические красители и 2,4,6-тринитротолуол (ТнТ). Метаболизация полихлорированных дибензо-п-диоксинов (ПХДД) описана для родов Cordyceps и Fusarium (из порядка hypocreales), а также для Pseudallescheria spp. (из порядка microascales). Митоспоровые Acremonium spp. разлагают ПАУ и Royal Demolition Explosive (RDX), а Graphium spp. разлагают метил-трет-бутиловый эфир (mTBE). за пределами Pezizomycotina, Phoma spp. разлагают ПАУ, пестициды и синтетические красители. Подтип Saccharomycotina в основном состоит из дрожжей и включает в себя деструкторы н-алканов, н-алкилбензолов, сырой нефти, эндокринного нарушителя (ЭНХ) нонилфенола, ПАУ и ТнТ (в родах Candida, Kluyveromyces, Neurospora, Pichia, Saccharomyces и Yarrowia
  36. ^ Young D, Rice J, Martin R, Lindquist E, Lipzen A, Grigoriev I, Hibbett D (25 июня 2015 г.). «Деградация бункерного топлива C грибами белой гнили в культурах опилок предполагает потенциальные возможности применения в биоремедиации». PLOS ONE . ​​10 (6): e0130381. Bibcode :2015PLoSO..1030381Y. doi : 10.1371/journal.pone.0130381 . PMC 4482389 . PMID  26111162. Механизмы, с помощью которых P. strigosozonata может разлагать сложные нефтяные соединения, остаются неясными, но результаты деградации 180-дневных культур предполагают, что разнообразные грибы белой гнили перспективны для биоремедиации нефтяного топлива. 
  37. ^ Stella T, Covino S, Čvančarová M, Filipová A, Petruccioli M, D'Annibale A, Cajthaml T (февраль 2017 г.). "Биоремедиация почвы, долго загрязненной ПХБ, грибами белой гнили". Journal of Hazardous Materials . 324 (Pt B): 701– 710. doi :10.1016/j.jhazmat.2016.11.044. PMID  27894756. P. ostreatus эффективно колонизировал образцы почвы и подавил другие роды грибов. Однако тот же гриб существенно стимулировал бактериальные таксоны, которые охватывают предполагаемых деградаторов ПХБ.
  38. ^ Маган Н., Фрагойро С., Бастос К. (декабрь 2010 г.). «Факторы окружающей среды и биоремедиация ксенобиотиков с использованием грибов белой гнили». Микобиология . 38 (4): 238–48 . doi :10.4489/MYCO.2010.38.4.238. PMC 3741516. PMID  23956663 . 
  39. ^ Rivero A, Niell S, Cesio V, Cerdeiras MP, Heinzen H (октябрь 2012 г.). «Аналитическая методология изучения биоремедиации эндосульфана в контролируемых условиях с использованием грибов белой гнили». Journal of Chromatography B . 907 : 168– 72. doi :10.1016/j.jchromb.2012.09.010. PMID  23022115. базидиомицет Bjerkandera adusta смог разложить 83% (альфа+бета) эндосульфана за 27 дней, было определено 6 мг кг(-1) диола эндосульфана; эфир эндосульфана и сульфат эндосульфана были получены в количестве менее 1 мг кг(-1) (LOQ, предел количественного определения).
  40. ^ Karas PA, Perruchon C, Exarhou K, Ehaliotis C, Karpouzas DG (февраль 2011 г.). «Потенциал биоремедиации агропромышленных стоков с высоким содержанием пестицидов с помощью выбранных грибов». Биодеградация . 22 (1): 215–28 . doi :10.1007/s10532-010-9389-1. PMID  20635121. S2CID  23746146.
  41. ^ Chan-Cupul W, Heredia-Abarca G, Rodríguez-Vázquez R (2016). «Деградация атразина с помощью ферментных экстрактов грибковой совместной культуры в различных почвенных условиях». Журнал экологической науки и здоровья. Часть B, Пестициды, пищевые загрязнители и сельскохозяйственные отходы . 51 (5): 298– 308. Bibcode :2016JESHB..51..298C. doi :10.1080/03601234.2015.1128742. PMID  26830051. S2CID  23973026. Это исследование показало, что как монокультурные экстракты нативного штамма T. maxima, так и его совместная культура с P. carneus могут эффективно и быстро деградировать атразин в глинисто-суглинистых почвах.
  42. ^ Сингх З., Чадха П. (15.08.2016). «Текстильная промышленность и профессиональный рак». Журнал профессиональной медицины и токсикологии . 11 : 39. doi : 10.1186/s12995-016-0128-3 . PMC 4986180. PMID  27532013 . 
  43. ^ Rani B, Kumar V, Singh J, Bisht S, Teotia P, Sharma S, Kela R (9 октября 2014 г.). «Биоремедиация красителей грибками, выделенными из загрязненных участков сточных вод красителей, для биологического использования». Brazilian Journal of Microbiology . 45 (3): 1055– 63. doi :10.1590/s1517-83822014000300039. PMC 4204947 . PMID  25477943. Aspergillus niger зафиксировал максимальное обесцвечивание красителя основного фуксина (81,85%), за которым следуют нигрозин (77,47%), малахитовый зеленый (72,77%) и смесь красителей (33,08%) при встряхивании. В то время как у P. chrysosporium максимальное обесцвечивание было зафиксировано при использовании нигрозина (90,15%), за которым следовали основной фуксин (89,8%), малахитовый зеленый (83,25%) и смесь (78,4%). 
  44. ^ Bhattacharya S, Das A, GM, KV, JS (октябрь 2011 г.). "Микоремедиация конго красного красителя нитчатыми грибами". Brazilian Journal of Microbiology . 42 (4): 1526– 36. doi : 10.1590/s1517-83822011000400040. PMC 3768715. PMID  24031787. обесцвечивание , полученное при оптимизированных условиях, варьировалось от 29,25 до 97,28% в статическом состоянии и от 82,1 до 100% при встряхивании. 
  45. ^ Сингх МП, Вишвакарма СК, Шривастава АК (2013). "Биоремедиация прямого синего 14 и внеклеточного лигнолитического фермента, вырабатываемого грибами белой гнили: Pleurotus spp". BioMed Research International . 2013 : 180156. doi : 10.1155/2013/180156 . PMC 3693104. PMID  23841054 . 
  46. ^ Coninx L, Martinova V, Rineau F (2017-01-01), Cuypers A, Vangronsveld J (ред.), "Глава четвертая - Фиторемедиация с помощью микоризы", Advances in Botanical Research , т. 83, Academic Press, стр.  127–188 , doi :10.1016/bs.abr.2016.12.005
  47. ^ Чэнь, Хансонг; Сюн, Хуан; Фан, Линьчуань; Хань, Фу; Чжао, Сяолань; Фань, Цяохуэй; Тан, Вэньфэн (сентябрь 2022 г.). «Секвестрация тяжелых металлов в почвенных агрегатах, вызванная почвенным белком, связанным с гломалином: пятилетнее полевое исследование фиторемедиации». Журнал опасных материалов . 437 : 129445. doi : 10.1016/j.jhazmat.2022.129445. PMID  35897177. S2CID  249970822.
  48. ^ аб Риаз, Мухаммед; Камран, Мухаммед; Фан, Ицзэн; Ван, Цяньцянь; Цао, Хуаюань; Ян, Гуолин; Дэн, Лулу; Ван, Юцзюань; Чжоу, Яоюй; Анастопулос, Иоаннис; Ван, Сюжун (15 января 2021 г.). «Снижение фитотоксичности тяжелых металлов в загрязненных металлами почвах, вызванное арбускулярными микоризными грибами: критический обзор». Журнал опасных материалов . 402 : 123919. doi : 10.1016/j.jhazmat.2020.123919. ISSN  0304-3894. PMID  33254825. S2CID  224927111.
  49. ^ Хан АГ (июль 2006 г.). «Микоризоремедиация — улучшенная форма фиторемедиации». Журнал Чжэцзянского университета. Наука. Б. 7 ( 7): 503–14 . doi :10.1631/jzus.2006.B0503. PMC 1500877. PMID  16773723 . 
  50. ^ Rabie GH (март 2005 г.). «Роль грибов арбускулярной микоризы в фиторемедиации ризосферы почвы, обогащенной полиароматическими углеводородами». Mycobiology . 33 (1): 41– 50. doi :10.4489/MYCO.2005.33.1.041. PMC 3774856 . PMID  24049473. В результате обработки Am [микоризой арбусколар] растения обеспечивают больший сток для загрязняющих веществ, поскольку они лучше выживают и растут. 
  51. ^ Rajtor M, Piotrowska-Seget Z (ноябрь 2016 г.). «Перспективы использования арбускулярных микоризных грибов (AMF) для фиторемедиации углеводородных загрязнителей почвы». Chemosphere . 162 : 105– 16. Bibcode :2016Chmsp.162..105R. doi :10.1016/j.chemosphere.2016.07.071. PMID  27487095. AMF считаются инструментом для улучшения фиторемедиации, поскольку их мицелий создает обширную подземную сеть, которая действует как мост между корнями растений, почвой и ризосферными микроорганизмами. Обильные экстраматричные гифы расширяют ризосферу, тем самым создавая гифосферу, которая значительно увеличивает область доступа растения к питательным веществам и загрязнителям.
  52. ^ ab Rabie GH (март 2005 г.). "Роль арбускулярных микоризных грибов в фиторемедиации почвенной ризосферы, обработанной полиароматическими углеводородами". Mycobiology . 33 (1): 41– 50. doi :10.4489/MYCO.2005.33.1.041. PMC 3774856 . PMID  24049473. Были показаны высокозначимые положительные корреляции между образованием арбускулярных образований в корневых сегментах (A)) и содержанием воды в растениях, липидами корней, пероксидазой, каталазой полифенолоксидазой и общим количеством микроорганизмов в почвенной ризосфере, а также рассеиванием ПАУ в обработанной почве. 
  53. ^ Yang Y, Liang Y, Han X, Chiu TY, Ghosh A, Chen H, Tang M (февраль 2016 г.). "Роль арбускулярных микоризных грибов (AMF) в фиторемедиации и взаимодействии деревьев и трав в почве, загрязненной свинцом". Scientific Reports . 6 : 20469. Bibcode :2016NatSR...620469Y. doi :10.1038/srep20469. PMC 4740888 . PMID  26842958. Немикоризные бобовые были более чувствительны к добавлению свинца, чем микоризные бобовые [...] Присутствие AMF значительно увеличило общую биомассу бобовых во всех обработках 
  54. ^ Bahraminia M, Zarei M, Ronaghi A, Ghasemi-Fasaei R (2016). "Эффективность арбускулярных микоризных грибов в фиторемедиации загрязненной свинцом почвы травой ветивера". Международный журнал фиторемедиации . 18 (7): 730– 7. Bibcode : 2016IJPhy..18..730B. doi : 10.1080/15226514.2015.1131242. PMID  26709443. S2CID  24134740. При микоризной инокуляции и повышении уровня Pb поглощение Pb побегами и корнями увеличилось по сравнению с контролем NM
  55. ^ Табризи Л., Мохаммади С., Делшад М., Мотешаре Заде Б. (2015). «Влияние арбускулярных микоризных грибов на урожайность и эффективность фиторемедиации календулы лекарственной (Calendula officinalis L.) при стрессе от тяжелых металлов». Международный журнал фиторемедиации . 17 (12): 1244–52 . Bibcode : 2015IJPhy..17.1244T. doi : 10.1080/15226514.2015.1045131. PMID  26237494. S2CID  38602727. Однако микоризные грибы смягчили эти воздействия, улучшив рост растений и урожайность. Календула лекарственная сконцентрировала большое количество Pb и особенно Cd в своих корнях и побегах; Микоризные растения накапливали эти металлы в большей степени, так, растения с концентрацией Cd в почве ниже 80 мг/кг накапливали в своих побегах и корнях 833,3 и 1585,8 мг Cd соответственно.
  56. ^ Yang Y, Liang Y, Ghosh A, Song Y, Chen H, Tang M (сентябрь 2015 г.). «Оценка состояния арбускулярных микоризных грибов и характеристик накопления тяжелых металлов видами деревьев в районе свинцово-цинкового рудника: потенциальные возможности фиторемедиации». Environmental Science and Pollution Research International . 22 (17): 13179– 93. Bibcode : 2015ESPR...2213179Y. doi : 10.1007/s11356-015-4521-8. PMID  25929455. S2CID  24501499. Анализ избыточности (RDA) показал, что эффективность фиторемедиации была повышена за счет симбиоза АМ, а pH почвы, уровни Pb, Zn и Cd были основными факторами, влияющими на характеристики накопления ТМ растениями.
  57. ^ Li SP, Bi YL, Kong WP, Wang J, Yu HY (ноябрь 2013 г.). "[Влияние арбускулярных микоризных грибов на экологическую фиторемедиацию в районах угольных шахт]". Huan Jing Ke Xue = Huanjing Kexue . 34 (11): 4455– 9. PMID  24455959. Популяция микроорганизмов явно увеличилась. Все вышеприведенные результаты показывают, что их экологические эффекты значительно улучшились. AM будет способствовать ризосферной почве, что поможет устойчивости экологических систем в районе добычи.
  58. ^ Xun F, Xie B, Liu S, Guo C (январь 2015 г.). «Влияние бактерий, способствующих росту растений (PGPR), и арбускулярных микоризных грибов (AMF) на овес в солено-щелочной почве, загрязненной нефтью, для усиления фиторемедиации». Environmental Science and Pollution Research International . 22 (1): 598– 608. Bibcode : 2015ESPR...22..598X. doi : 10.1007/s11356-014-3396-4. PMID  25091168. S2CID  22961287. скорость деградации общего количества нефтяных углеводородов во время обработки умеренно загрязненной почвы PGPR и AMF достигла максимума в 49,73%
  59. ^ Hernández-Ortega HA, Alarcón A, Ferrera-Cerrato R, Zavaleta-Mancera HA, López-Delgado HA, Mendoza-López MR (март 2012 г.). "Влияние арбускулярных микоризных грибов на рост, состояние питательных веществ и общую антиоксидантную активность Melilotus albus во время фиторемедиации субстрата, загрязненного дизельным топливом". Journal of Environmental Management . 95 Suppl: S319-24. doi :10.1016/j.jenvman.2011.02.015. PMID  21420227. Растения AMF внесли значительный вклад в более высокую деградацию общих нефтяных углеводородов по сравнению с растениями, не являющимися AMF.
  60. ^ Фестер Т (январь 2013 г.). «Арбускулярные микоризные грибы в водно-болотных угодьях, созданных для биоремедиации грунтовых вод, загрязненных бензолом, метил-трет-бутиловым эфиром и аммиаком». Микробная биотехнология . 6 (1): 80– 4. doi :10.1111/j.1751-7915.2012.00357.x. PMC 3815387. PMID  22846140 . 
  61. ^ ab Martorell MM, Ruberto LA, de Castellanos LI, Mac Cormack WP (2019), Tiquia-Arashiro SM, Grube M (ред.), "Bioremediation Abilities of Antarctic Fungi", Fungi in Extreme Environments: Ecological Role and Biotechnological Significance , Cham: Springer International Publishing, стр.  517–534 , doi :10.1007/978-3-030-19030-9_26, ISBN 978-3-030-19030-9, S2CID  199887141
  62. ^ Filler DM, Van Stempvoort DR, Leigh MB (2009), Margesin R (ред.), «Восстановление мерзлых грунтов, загрязненных нефтяными углеводородами: осуществимость и ограничения», Permafrost Soils , Soil Biology, т. 16, Berlin, Heidelberg: Springer, стр.  279–301 , doi :10.1007/978-3-540-69371-0_19, ISBN 978-3-540-69371-0
  63. ^ Ossai IC, Ahmed A, Hassan A, Hamid FS (2020-02-01). "Восстановление почвы и воды, загрязненной нефтяными углеводородами: обзор". Environmental Technology & Innovation . 17 : 100526. Bibcode : 2020EnvTI..1700526O. doi : 10.1016/j.eti.2019.100526. S2CID  210275209.
  64. ^ Данн, Джейкоб; Грайдер, Майкл Х. (2021), «Физиология, аденозинтрифосфат», StatPearls , Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID  31985968 , получено 26.03.2021
  65. ^ Си-Чжун Ю, Хуэй-Цзюнь Дж, Чжи В, Жуй-Ся ХЭ, Янь-Цзюнь Цзи, Сю-Мэй Ли, Шао-Пэн Юй (01.06.2009). «Биоремедиация разливов нефти в холодных условиях: обзор». Педосфера . 19 (3): 371–381 . doi :10.1016/S1002-0160(09)60128-4.
  66. ^ Blasi B, Poyntner C, Rudavsky T, Prenafeta-Boldú FX, Hoog S, Tafer H, Sterflinger K (март 2016 г.). «Патогенные, но экологически чистые? Черные грибковые кандидаты для биоремедиации загрязняющих веществ». Geomicrobiology Journal . 33 ( 3– 4): 308– 317. Bibcode :2016GmbJ...33..308B. doi :10.1080/01490451.2015.1052118. PMC 4786828 . PMID  27019541. 
  67. ^ abc Tkavc R, Matrosova VY, Grichenko OE, Gostinčar C, Volpe RP, Klimenkova P, et al. (2018). "Перспективы грибковой биоремедиации кислых участков радиоактивных отходов: характеристика и последовательность генома Rhodotorula taiwanensis MD1149". Frontiers in Microbiology . 8 : 2528. doi : 10.3389/fmicb.2017.02528 . PMC 5766836 . PMID  29375494. 
  68. ^ Жданова, НН; Редчиц, ТИ; Желтоножский, ВА; Садовников, ЛВ; Герзабек, МХ; Олссон, С.; Штребль, Ф.; Мюк, К. (январь 2003 г.). «Накопление радионуклидов из радиоактивных субстратов некоторыми микромицетами». Журнал экологической радиоактивности . 67 (2): 119– 130. doi :10.1016/S0265-931X(02)00164-9. PMID  12660044.
  69. ^ Rhodes, Christopher J. (январь 2014 г.). «Микоремедиация (биоремедиация с помощью грибов) – выращивание грибов для очистки земли». Chemical Speciation & Bioavailability . 26 (3): 196– 198. Bibcode : 2014CSBio..26..196R. doi : 10.3184/095422914X14047407349335 . ISSN  0954-2299. S2CID  97081821.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mycoremediation&oldid=1232123939"