Учёные Тамбовского государственного университета имени Г. Р. Державина и Университета МИСиС установили, что микроводоросли вида Desmodesmussp. подходят для очистки сточных вод от наночастиц диоксида титана (TiO₂), к которому могут быть неустойчивы другие виды фитопланктона.

Наночастицы TiO₂ используются в промышленных и коммерческих целях при производстве текстиля, косметики, электроники, пластмасс, батарей, красок и пищевых добавок. По прогнозам, мировое производство этих наночастицдостигнет 2,5 млн тонн к 2025 году. Вещество неизбежно попадает в окружающую среду, что может особенно негативно сказываться на водных экосистемах. Один из перспективных способов очистки сточных вод от токсичного воздействия – культивирование микроводорослей.

– Для того, чтобы снизить негативное влияние на окружающую среду и создать эффективную биотехнологию очистки сточных вод от загрязнения, необходимо найти штамм водорослей, устойчивый к негативному воздействию диоксида титана (до 1 мг/л), так как эти наночастицы, особенно в высоких концентрациях, токсичны для многих видов фитопланктона, – отметил инженер кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСиС Евгений Колесников.

Ученые доказали способность одноклеточных зеленых водорослей Desmodesmussp. штамма 3Dp86E-1 противостоять воздействию экологически значимых концентраций наночастиц TiO₂ и накапливать их в клетках без вреда. Исследуемый штамм микроводорослей был выделен из фрагментов беспозвоночного животного – гидроида D. Pumila. Подробно эксперимент описан в научном журнале  NanobiotechnologyReports.

– Наночастицы не оказали существенного влияния на жизнеспособность образцов. При определенных концентрациях мы выявили даже увеличение количества хлорофиллов, каротиноидов и рост общей численности клеток микроводоросли, – сказала директор НИИ экологии и биотехнологий Державинского университета, к.б.н. Ольга Захарова. – Наночастицы TiO₂ можно использовать для разработки методов, направленных на повышение продуктивности микроводорослевой биомассы, которая может быть в дальнейшем переработана в биотопливо, либо использована в качестве сырья для производства промышленно важных соединений.

Полученные результаты указывают на значительный потенциал культуры одноклеточных зеленых водорослей Desmodesmussp., который может быть использован для очистки и восстановления сточных вод, грунтов и атмосферы, загрязненных наночастицами металлов.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (проект № 21-74-20004).