Mycoremediation (от древнегреческого μύκης (mukēs) , что означает «гриб» и суффикс -remedium , в Латинском значении «восстанавливающий баланс») является одной из форм биоремедиации , в которой грибы -А метода устранения используется для обеззараживания в окружающей среде . [1] Грибы оказались дешевым, эффективным и экологически безопасным способом удаления широкого спектра загрязняющих веществ из поврежденной окружающей среды или сточных вод . Эти загрязнители включают тяжелые металлы , органические загрязнители, текстильные красители , дубление кожи.химические вещества и сточные воды, нефтяное топливо, полициклические ароматические углеводороды , фармацевтические препараты и средства личной гигиены, пестициды и гербициды [2] на суше, в пресной воде и в морской среде. Побочными продуктами восстановления могут быть сами ценные материалы, такие как ферменты (например, лакказа [3] ), съедобные или лекарственные грибы [4], что делает процесс восстановления еще более прибыльным. Некоторые грибы полезны для биоразложения загрязнителей в чрезвычайно холодной или радиоактивной среде, где традиционные методы восстановления оказываются слишком дорогими или непригодными для использования из-за экстремальных условий. Mycoremediation может даже использоваться для управления пожарами с помощью метода инкапсуляции. Этот процесс состоит из использования спор грибов, покрытых агарозой в форме гранул. Эти гранулы вносятся в субстрат в сгоревшем лесу, расщепляя токсины в окружающей среде и стимулируя рост. [5]
Загрязняющие вещества
Грибы, благодаря своим неспецифическим ферментам, способны расщеплять многие виды веществ, включая фармацевтические препараты и ароматизаторы, которые обычно не поддаются разложению бактериями [6], например парацетамол . Например, при использовании Mucor hiemalis , [7] пробой продуктов , которые являются токсичными в традиционной обработке воды, такие как фенолы и пигменты из вина винокуренных сточных вод, [8] рентгеноконтрастные агентов и ингредиенты продуктов личной гигиены, [9 ] можно разложить нетоксичным способом.
Микромедиация - более дешевый метод исправления, и для него обычно не требуется дорогостоящее оборудование. По этой причине, она часто используется в небольших масштабах приложений, таких как mycofiltration бытовых сточных вод , [10] и промышленных сточных вод фильтрации. [11]
Согласно исследованию 2015 года, микромедиация может даже помочь с биодеградацией почвы на основе полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Почвы, пропитанные креозотом, содержат высокие концентрации ПАУ, и для того, чтобы остановить распространение, микромедиация оказалась наиболее успешной стратегией. [12]
Металлы
Загрязнение металлами очень распространено, поскольку они используются во многих промышленных процессах, таких как гальваника , текстиль , [13] краска и кожа . Сточные воды этих производств часто используются в сельскохозяйственных целях, поэтому, помимо непосредственного ущерба экосистеме, в которую они попадают, металлы могут попадать в далекие существа и люди через пищевую цепочку. Mycoremediation - одно из самых дешевых, эффективных и экологически чистых решений этой проблемы. [14] Многие грибы являются гипераккумуляторами , поэтому они могут концентрировать токсины в своих плодовых телах для последующего удаления. Обычно это справедливо для популяций, которые долгое время подвергались воздействию загрязнителей и выработали высокую толерантность. Гипераккумуляция происходит за счет биосорбции на клеточной поверхности, где металлы пассивно проникают в мицелий с очень небольшим внутриклеточным захватом. [15] Различные грибы, такие как Pleurotus , Aspergillus , Trichoderma , доказали свою эффективность в удалении свинца , [16] [17] кадмия , [17] никеля , [18] [17] хрома , [17] ртуть , [19] мышьяк , [20] медь , [16] [21] бор , [22] железо и цинк [23] в морской среде , сточных водах и на суше . [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]
Не все особи одного вида одинаково эффективны в накоплении токсинов. Отдельные особи, как правило , выбирают из старой загрязненной окружающей среды, таких , как осадка или сточных вод, где они имели время , чтобы адаптироваться к условиям, и выбор ведется в лаборатории [ править ] . Разбавление воды может резко улучшить способность грибов к биосорбции. [24]
Способность некоторых грибов извлекать металлы из земли также может быть полезной для целей биоиндикатора и может быть проблемой, если гриб относится к съедобным грибам. Например, лохматый чернильный колпачок ( Coprinus comatus ), обычный съедобный гриб, встречающийся в Северном полушарии, может быть очень хорошим биоиндикатором ртути. [25] Однако, поскольку лохматый колпачок с чернилами накапливает ртуть в своем теле, он может быть токсичным для потребителя. [25]
Способность грибов поглощать металлы также использовалась для извлечения драгоценных металлов из среды. Например, Центр технических исследований Финляндии VTT сообщил о 80% извлечении золота из электронных отходов с использованием методов микофильтрации . [26]
Органические загрязнители
Грибы являются одними из основных сапротрофных организмов в экосистеме , поскольку они эффективны при разложении вещества. Гниющие древесные гнили , особенно белая гниль , выделяют внеклеточные ферменты и кислоты , расщепляющие лигнин и целлюлозу - два основных строительных блока растительного волокна. Это длинноцепочечные органические соединения (на основе углерода ), структурно похожие на многие органические загрязнители. Они достигают этого с помощью широкого набора ферментов. В случае полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), сложных органических соединений с конденсированными, высокостабильными, полициклическими ароматическими кольцами , грибы очень эффективны [27] в дополнение к морской среде . [28] Эти ферменты , участвующие в этой деградации лигнинолитические и включают лигнин пероксидазы , универсальные пероксидазы , марганец пероксидазы , общую липазу , лакказы , а иногда и внутриклеточные ферменты, особенно цитохром Р450 . [29] [30]
Другие токсины грибов способны разлагаться на безвредные соединения, включая нефтяное топливо , [31] фенолы в сточных водах, [32] полихлорированный бифенил (ПХБ) в загрязненных почвах с использованием Pleurotus ostreatus , [33] полиуретан в аэробных и анаэробных условиях, таких как условия в нижней части полигонов с использованием двух видов эквадорского гриба Pestalotiopsis , [34] и многое другое. [35]
Различные виды грибов могут разлагать сырую нефть с разной скоростью. [36] Например, вид Pleurotus pulmonarius высокоэффективен при разложении сырой нефти при концентрации 0,5% в течение 30 дней по сравнению с видом Pleurotus tuber-regium . [36] Однако Pleurotus tuber-regium более эффективен при разложении сырой нефти при концентрации 1,5% в течение 30 дней по сравнению с Pleurotus pulmonarius . [36] Эти виды были более эффективны при использовании вместе, а не по отдельности, что указывает на то, что ферменты, выделяемые несколькими видами грибов, могут действовать синергетически, что приводит к более эффективному разложению сырой нефти. [36]
Механизмы разложения не всегда ясны [37], поскольку гриб может быть предшественником последующей микробной активности, а не индивидуально эффективным в удалении загрязняющих веществ. [38]
Пестициды
Загрязнение пестицидами может быть долгосрочным и оказывать значительное влияние на процессы разложения и круговорот питательных веществ. [39] Следовательно, их деградация может быть дорогостоящей и сложной. Наиболее часто используемые грибы для помощи в разложении таких веществ - это грибы белой гнили, которые благодаря своим внеклеточным лигнинолитическим ферментам, таким как лакказа и пероксидаза марганца , способны разлагать большое количество таких компонентов. Примеры включают инсектицид эндосульфан , [40] Имазалили , тиофанат метила , орто-фенилфенол , дифениламин , хлорпирифос [41] в сточных водах, а атразин в глинисто-суглинистой почве. [42]
Красители
Красители используются во многих отраслях промышленности, таких как бумажная печать или текстиль. Они часто невосприимчивы к разложению и в некоторых случаях, как некоторые азокрасители , канцерогены или иным образом токсичны. [43]
Механизм, с помощью которого грибы разлагают красители, происходит через их лигнолитические ферменты, особенно лакказу, поэтому чаще всего используются грибы белой гнили . [ необходима цитата ]
Микромедиация оказалась дешевой и эффективной технологией восстановления красителей, таких как малахитовый зеленый , нигрозин и основной фуксин с Aspergillus niger и Phanerochaete chrysosporium [44] и конго красным , канцерогенным красителем, устойчивым к процессам биодеградации, [45] прямым синим 14 ( с помощью Pleurotus ). [46]
Синергия с фиторемедиацией
Фиторемедиация - это использование растительных технологий для обеззараживания территории. Большинство растений могут образовывать симбиоз с грибами, от чего оба организма получают преимущество. Эта связь называется микоризой . Исследователи обнаружили, что микориза усиливает фиторемедиацию. [47] Микориза имеет симбиотические отношения с корнями растений и помогает поглощать пищевые и почвенные отходы, такие как тяжелые металлы, биодоступные в ризосфере. Удаление загрязнителей почвы микоризами называется микоризоремедиацией. [48]
Микоризные грибы, особенно арбускулярные микоризные грибы (AMF), могут значительно улучшить фиторемедиационную способность некоторых растений. В основном это происходит из-за стресса, который испытывают растения из-за того, что загрязняющие вещества значительно уменьшаются в присутствии AMF, поэтому они могут расти больше и производить больше биомассы. [49] Грибы также обеспечивают больше питательных веществ, особенно фосфора , и способствуют общему здоровью растений. Быстрое разрастание мицелия также может значительно расширить зону влияния ризосферы ( гифосферу ), обеспечивая растению доступ к большему количеству питательных веществ и загрязняющих веществ. [50] Улучшение общего состояния ризосферы также означает рост популяции бактерий, которые также могут способствовать процессу биоремедиации. [51]
Это отношение было доказано , полезно при многих загрязняющих веществах, таких как Rhizophagus intraradices и робиния ложноакациевой в свинце загрязненных почв, [52] Rhizophagus intraradices с гломусной versiforme инокулировал в ветивера траву для удаления свинца, [53] АМФА и календул в кадмии и свинец загрязнены почвы, [54] и в целом был эффективным в увеличении способности растений к биоремедиации металлов, [55] [56] нефтяного топлива, [57] [58] и ПАУ. [51] В водно-болотных угодьях AMF значительно способствует биоразложению органических загрязнителей, таких как бензол, метил-трет-бутиловый эфир и аммиак, из грунтовых вод при внесении в Phragmites australis . [59]
Жизнеспособность в экстремальных условиях
Антарктические виды грибов , такие как Metschnikowia зр., Cryptococcus gilvescens, Cryptococcus victoriae , Pichia caribbica и Leucosporidium creatinivorum могут выдерживать экстремальные холода и по- прежнему обеспечивают эффективные биодеградации загрязняющих веществ. [60] Из-за природы более холодной и удаленной окружающей среды, такой как Антарктика , обычные методы восстановления загрязнителей, такие как физическое удаление загрязненных сред, могут оказаться дорогостоящими. [61] [62] Большинство видов психрофильных антарктических грибов устойчивы к снижению уровня выработки АТФ ( аденозинтрифосфата ), что приводит к снижению доступности энергии, [63] снижению уровня кислорода из-за низкой проницаемости мерзлой почвы и нарушению транспортировки питательных веществ. вызвано циклами замораживания-оттаивания. [64] Эти виды грибов способны ассимилировать и разлагать такие соединения, как фенолы , н-гексадекан , толуол и полициклические ароматические углеводороды в этих суровых условиях. [65] [60] Эти соединения содержатся в сырой нефти и очищенной нефти .
Некоторые виды грибов, такие как Rhodotorula taiwanensis, устойчивы к чрезвычайно низкому pH (кислому) и радиоактивной среде, обнаруженной в радиоактивных отходах, и могут успешно расти в этих условиях, в отличие от большинства других организмов. [66] Они также могут процветать в присутствии высоких концентраций ртути и хрома . [66] Грибы, такие как Rhodotorula taiwanensis, могут быть использованы для биологической очистки радиоактивных отходов из-за их низкого pH и радиационно-стойких свойств. [66] Некоторые виды грибов способны поглощать и удерживать радионуклиды, такие как 137 Cs , 121 Sr , 152 Eu , 239 Pu и 241 Am . [67] [11] Фактически, клеточные стенки некоторых видов мертвых грибов могут использоваться в качестве фильтра, который может адсорбировать тяжелые металлы и радионуклиды, присутствующие в промышленных сточных водах, предотвращая их выброс в окружающую среду. [11]
Смотрите также
- Биоразложение
- Биоремедиация
- Компост
- Микоризная биоремедиация
- Фиторемедиация
Рекомендации
- ^ Kulshreshtha S, Матур N, Бхатнагар P (апрель 2014). «Гриб как продукт и их роль в мидимедиации» . AMB Express . 4 (1): 29. DOI : 10,1186 / s13568-014-0029-8 . PMC 4052754 . PMID 24949264 .
- ^ Дешмук Р., Харденавис А.А., Пурохит Х.Д. (сентябрь 2016 г.). «Разнообразные метаболические способности грибов для биоремедиации» . Индийский журнал микробиологии . 56 (3): 247–64. DOI : 10.1007 / s12088-016-0584-6 . PMC 4920763 . PMID 27407289 .
- ^ Сильный П. Дж., Берджесс Дж. Э. (2007). «Биовосстановление сточных вод винокуренного завода с использованием грибов белой гнили и последующее производство лакказы» . Водные науки и технологии . 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.
- ^ Кульшрешта С., Матхур Н., Бхатнагар П. (1 апреля 2014 г.). «Гриб как продукт и их роль в мидимедиации» . AMB Express . 4 : 29. DOI : 10,1186 / s13568-014-0029-8 . PMC 4052754 . PMID 24949264 .
Таким образом, выращивание съедобных грибов на сельскохозяйственных и промышленных отходах может быть процессом с добавленной стоимостью, способным преобразовать эти выбросы, которые иначе считаются отходами, в продукты питания и корма.
- ^ Родс, Кристофер Дж. (Январь 2014 г.). «Mycoremediation (биоремедиация с грибами) - выращивание грибов для очистки земли» . Химическая форма и биодоступность . 26 (3): 196–198. DOI : 10.3184 / 095422914X14047407349335 . ISSN 0954-2299 .
- ^ Хармс Х., Шлоссер Д., Вик Л.Й. (март 2011 г.). «Неиспользованный потенциал: использование грибов для биоремедиации опасных химикатов». Обзоры природы. Микробиология . 9 (3): 177–92. DOI : 10.1038 / nrmicro2519 . PMID 21297669 . S2CID 24676340 .
городские сточные воды содержат небольшие концентрации ингредиентов многих потребительских товаров и лекарств. Многие из этих загрязнителей не поддаются бактериальной деградации из-за явных ксенобиотических структур.
- ^ Esterhuizen-Londt M, Schwartz K, Pflugmacher S (октябрь 2016 г.). «Использование водных грибов для фармацевтической биоремедиации: поглощение ацетаминофена Mucor hiemalis не вызывает реакции на ферментативный окислительный стресс». Грибковая биология . 120 (10): 1249–57. DOI : 10.1016 / j.funbio.2016.07.009 . PMID 27647241 .
- ^ Сильный П. Дж., Берджесс Дж. Э. (2007). «Биовосстановление сточных вод винокуренного завода с использованием грибов белой гнили и последующее производство лакказы» . Водные науки и технологии . 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.
- ^ Хармс Х., Шлоссер Д., Вик Л.Й. (март 2011 г.). «Неиспользованный потенциал: использование грибов для биоремедиации опасных химикатов». Обзоры природы. Микробиология . 9 (3): 177–92. DOI : 10.1038 / nrmicro2519 . PMID 21297669 . S2CID 24676340 .
лигнинолитические базидиомицеты и митоспорические аскомицеты, включая водные грибы, как известно, разлагают EDC (нонилфенол, бисфенол A и 17α-этинилэстрадиол); обезболивающие, противоэпилептические и нестероидные противовоспалительные средства; Рентгеноконтрастные вещества; полициклические мускусные ароматы; и ингредиенты средств личной гигиены
- ^ Молла А.Х., Фахру'л-Рази А. (июнь 2012 г.). «Mycoremediation - перспективный экологически безопасный метод биосепарации и обезвоживания осадков бытовых сточных вод». Международная ассоциация экологических наук и исследований загрязнения . 19 (5): 1612–9. DOI : 10.1007 / s11356-011-0676-0 . PMID 22134862 . S2CID 23689795 .
В течение 2-3 дней после обработки были достигнуты обнадеживающие результаты по общему количеству сухих твердых веществ (TDS), общему количеству взвешенных твердых веществ (TSS), мутности, химической потребности в кислороде (COD), удельному сопротивлению фильтрации (SRF) и pH из-за грибковых заболеваний. обработка с учетом биоразделения и обезвоживания осадка сточных вод по сравнению с контролем.
- ^ а б в Белозерская, Т .; Асланиди, К .; Иванова, А .; Gessler, N .; Егорова, А .; Карпенко, Ю .; Олишевская, С. (2010). «Характеристики экстремофильных грибов Чернобыльской АЭС» . Текущие темы исследований, технологий и образования в прикладной микробиологии и микробной биотехнологии : 88–94 - через ResearchGate.
- ^ Гарсия-Дельгадо, Карлос; Альфаро-Барта, Ирэн; Эймар, Энрике (март 2015 г.). «Комбинация добавки biochar и микромедиации для иммобилизации и биоразложения полициклических ароматических углеводородов в почве, загрязненной креозотом» . Журнал опасных материалов . 285 : 259–266. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2014.12.002 .
- ^ Бхатия Д., Шарма Н. Р., Сингх Дж., Канвар Р. С. (2017). «Биологические методы удаления красителей текстиля из сточных вод: обзор». Критические обзоры в области экологической науки и технологий . 47 (19): 1836–1876. DOI : 10.1080 / 10643389.2017.1393263 . S2CID 103499429 .
- ^ Джоши П.К., Сваруп А., Махешвари С., Кумар Р., Сингх Н. (октябрь 2011 г.). «Биоремедиация тяжелых металлов в жидких средах с помощью грибов, выделенных из загрязненных источников» . Индийский журнал микробиологии . 51 (4): 482–7. DOI : 10.1007 / s12088-011-0110-9 . PMC 3209935 . PMID 23024411 .
Сточные воды, особенно от гальванических, лакокрасочных, кожевенных, металлических и кожевенных производств, содержат огромное количество тяжелых металлов. Сообщается, что микроорганизмы, включая грибы, исключают тяжелые металлы из сточных вод за счет биоаккумуляции и биосорбции при низких затратах и экологически чистым способом.
- ^ Газем М.А., Назарет С. (1 июня 2013 г.). «Сорбция свинца и меди из системы водной фазы морскими видами Aspergillus». Анналы микробиологии . 63 (2): 503–511. DOI : 10.1007 / s13213-012-0495-7 . ISSN 1590-4261 . S2CID 14253113 .
Секвестрация металла происходила в основном за счет сорбции на клеточной поверхности с очень небольшим внутриклеточным захватом.
- ^ а б в Газем М.А., Назарет С. (1 июня 2013 г.). «Сорбция свинца и меди из системы водной фазы морскими видами Aspergillus». Анналы микробиологии . 63 (2): 503–511. DOI : 10.1007 / s13213-012-0495-7 . ISSN 1590-4261 . S2CID 14253113 .
Выбранные культуры показали хорошую сорбционную способность мицелия 32-41 мг Pb2 + и 3,5-6,5 мг Cu2 + г-1.
- ^ а б в г д Джоши П.К., Сваруп А., Махешвари С., Кумар Р., Сингх Н. (октябрь 2011 г.). «Биоремедиация тяжелых металлов в жидких средах с помощью грибов, выделенных из загрязненных источников» . Индийский журнал микробиологии . 51 (4): 482–7. DOI : 10.1007 / s12088-011-0110-9 . PMC 3209935 . PMID 23024411 .
- ^ а б Cecchi G, Roccotiello E, Di Piazza S, Riggi A, Mariotti MG, Zotti M (март 2017 г.). «Оценка способности грибов накапливать никель для возможного удаления металлов из почвы и воды». Журнал экологической науки и здоровья. Часть. B, Пестициды, пищевые загрязнители и сельскохозяйственные отходы . 52 (3): 166–170. DOI : 10.1080 / 03601234.2017.1261539 . PMID 28121266 . S2CID 22294536 .
Этот последний [штамм Trichoderma harzianum] гипераккумулирует до 11 000 мг Ni / кг, что предполагает его возможное использование в протоколе биоремедиации, способном обеспечить устойчивую рекультивацию обширных загрязненных территорий.
- ^ а б Курниати Е., Арфарита Н., Имаи Т., Хигучи Т., Канно А., Ямамото К., Секин М. (июнь 2014 г.). «Возможная биоремедиация загрязненного ртутью субстрата с использованием нитчатых грибов, выделенных из лесной почвы». Журнал наук об окружающей среде . 26 (6): 1223–31. DOI : 10.1016 / S1001-0742 (13) 60592-6 . PMID 25079829 .
Штамм был способен удалить 97,50% и 98,73% ртути из встряхиваемой и статической систем соответственно. Штамм A. flavus KRP1, по-видимому, потенциально может использоваться для биоремедиации водных субстратов, содержащих ртуть (II), посредством механизма биосорбции.
- ^ а б Сингх М., Шривастава П.К., Верма ПК, Харвар Р.Н., Сингх Н., Трипати Р.Д. (ноябрь 2015 г.). «Почвенные грибы для микромедиации мышьякового загрязнения сельскохозяйственных почв» . 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] может использоваться для восстановления As на сельскохозяйственных почвах, загрязненных As.
- ^ а б Zotti M, Di Piazza S, Roccotiello E, Lucchetti G, Mariotti MG, Marescotti P (декабрь 2014 г.). «Микрогрибы в почвах с высоким содержанием меди из заброшенного месторождения сульфидов Fe-Cu: реакции роста, устойчивость и биоаккумуляция». Chemosphere . 117 : 471–6. Bibcode : 2014Chmsp.117..471Z . DOI : 10.1016 / j.chemosphere.2014.08.057 . PMID 25240213 .
- ^ а б Таштан Б.Е., Чакир Д.Н., Дёнмез Г. (2016). «Новый и эффективный подход к удалению бора с использованием новых бороспецифических грибов, выделенных из сточных вод бородобывающих предприятий» . Водные науки и технологии . 73 (3): 543–9. DOI : 10,2166 / wst.2015.519 . PMID 26877036 . S2CID 37796594 .
Максимальный выход бора, удаляемый P. crustosum, составлял 45,68% при исходной 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, предлагало экономически выгодные условия. возможный метод удаления бора из сточных вод.
- ^ а б Васим Х., Сингх В.К., Сингх депутат (ноябрь 2017 г.). «Загрязнение тяжелыми металлами в результате промывки угля и его обеззараживание с использованием макрогрибка Pleurotus ostreatus». Экотоксикология и экологическая безопасность . 145 : 42–49. DOI : 10.1016 / j.ecoenv.2017.07.001 . PMID 28704692 .
Эффективность Pleurotus для восстановления 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
- ^ Васим Х., Сингх В.К., Сингх депутат (ноябрь 2017 г.). «Загрязнение тяжелыми металлами в результате промывки угля и его обеззараживание с использованием макрогрибка Pleurotus ostreatus». Экотоксикология и экологическая безопасность . 145 : 42–49. DOI : 10.1016 / j.ecoenv.2017.07.001 . PMID 28704692 .
- ^ а б Falandysz J (апрель 2016 г.). «Биоэкстракция ртути грибком Coprinus comatus: возможный биоиндикатор и микромедиатор загрязненных почв?» . Международная ассоциация экологических наук и исследований загрязнения . 23 (8): 7444–51. DOI : 10.1007 / s11356-015-5971-8 . PMC 4846694 . PMID 26705753 .
Употребление их в пищу в городских условиях может обеспечить потребителя относительно высокой дозой Hg, в то время как нерешенным остается вопрос о скорости абсорбции соединений Hg, содержащихся в съеденной грибной муке.
- ^ Салминен Дж., Бломберг П., Мякинен Дж., Рясянен Л. (сентябрь 2015 г.). «Экологические аспекты удаления металлов из вод и добычи золота». Журнал Айше . 61 (9): 2739–2748. DOI : 10.1002 / aic.14917 .
- ^ Батиста-Гарсия Р.А., Кумар В.В., Аристе А., Товар-Эррера О.Е., Савари О., Пейдро-Гусман Х. и др. (Август 2017 г.). «Простой протокол скрининга для выявления потенциальных инструментов микромедиации для удаления полициклических ароматических углеводородов и фенолов из гипералкалофильных промышленных стоков». Журнал экологического менеджмента . 198 (Pt 2): 1–11. DOI : 10.1016 / j.jenvman.2017.05.010 . PMID 28499155 .
Уровни адсорбции фенола и ПАУ были незначительными с 99% -ным биоразложением, наблюдаемым в случае бензо-α-пирена, фенола и п-хлорфенола.
- ^ Пассарини М.Р., Родригеш М.В., да Силва М., Сетте Л.Д. (февраль 2011 г.). «Нитчатые грибы морского происхождения и их потенциальное применение для биоремедиации полициклических ароматических углеводородов». Бюллетень загрязнения морской среды . 62 (2): 364–70. DOI : 10.1016 / j.marpolbul.2010.10.003 . PMID 21040933 .
Гриб Aspergillus sclerotiorum CBMAI 849 показал лучшие характеристики 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, использованные в настоящем исследовании, считаются привлекательными мишенями для биоремедиации засоленных сред, таких как океанические и морские отложения, загрязненные ПАУ.
- ^ Дешмук Р., Харденавис А.А., Пурохит Х.Д. (сентябрь 2016 г.). «Разнообразные метаболические способности грибов для биоремедиации» . Индийский журнал микробиологии . 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 монооксигеназ цитохрома (CYP) P450 и глутатионтрансфераз, для борьбы с разнообразным спектром загрязнителей.
- ^ Позднякова Н.Н. (2012). «Вовлечение лигнинолитической системы грибов, разлагающих белую гниль и подстилку, в деградации полициклических ароматических углеводородов» . Международная организация биотехнологических исследований . 2012 : 243217. дои : 10,1155 / 2012/243217 . PMC 3398574 . PMID 22830035 .
Лигнинолитические грибы, такие как Phanerochaete chrysosporium, Bjerkandera adusta и Pleurotus ostreatus, обладают способностью разлагать ПАУ. Ферменты, участвующие в разложении ПАУ, являются лигнинолитическими и включают лигнинпероксидазу, универсальную пероксидазу, Mn-пероксидазу и лакказу.
- ^ Янг Д., Райс Дж., Мартин Р., Линдквист Э, Липзен А., Григорьев И., Хиббетт Д. (25 июня 2015 г.). «Разложение мазута бункера С грибами белой гнили в культурах опилок предлагает потенциальные 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 C10 алкана, C14 алкана и фенантрена, соответственно, разложились после 180 дней роста грибов на сосновой среде.
- ^ Батиста-Гарсия Р.А., Кумар В.В., Аристе А., Товар-Эррера О.Е., Савари О., Пейдро-Гусман Х. и др. (Август 2017 г.). «Простой протокол скрининга для выявления потенциальных инструментов микромедиации для удаления полициклических ароматических углеводородов и фенолов из гипералкалофильных промышленных стоков». Журнал экологического менеджмента . 198 (Pt 2): 1–11. DOI : 10.1016 / j.jenvman.2017.05.010 . PMID 28499155 .
Когда в сточные воды добавляли 0,1 мМ глюкозы, все тестируемые грибы, за исключением A. caesiellus, демонстрировали способность удалять как фенольные, так и ПАУ-соединения.
- ^ Стелла Т., Ковино С., Чванчарова М., Филипова А., Петруччиоли М., Д'Аннибале А., Кайтхамл Т. (февраль 2017 г.). «Биоремедиация почвы, долгое время загрязненной ПХБ, грибами белой гнили». Журнал опасных материалов . 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 18,5, 41,3 и 50,5% ПХБ из основной, верхней (поверхности) и ризосферы, соответственно, почв свалки после 12 недель обработки.
- ^ Рассел Дж. Р., Хуанг Дж., Ананд П., Кучера К., Сандовал А. Г., Данцлер К. В. и др. (Сентябрь 2011 г.). «Биоразложение полиэфирного полиуретана эндофитными грибами» . Прикладная и экологическая микробиология . 77 (17): 6076–84. DOI : 10,1128 / AEM.00521-11 . PMC 3165411 . PMID 21764951 .
- ^ Хармс Х., Шлоссер Д., Вик Л.Й. (март 2011 г.). «Неиспользованный потенциал: использование грибов для биоремедиации опасных химикатов». Обзоры природы. Микробиология . 9 (3): 177–92. DOI : 10.1038 / nrmicro2519 . PMID 21297669 . S2CID 24676340 .
виды родов Cladophialophora и Exophiala (отряда Chaetothyriales) ассимилируют толуол. Aspergillus и Penicillium spp. (порядка Eurotiales) разлагают алифатические углеводороды, хлорфенолы, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), пестициды, синтетические красители и 2,4,6-тринитротолуол (TnT). метаболизация полихлорированных дибензо-п-диоксинов (ПХДД) сообщается для родов Cordyceps и Fusarium (отряда hypocreales), а также для Pseudallescheria spp. (порядка микромасштабов). Митоспорический Acremonium spp. разлагают ПА, взрывчатку Royal Demolition Explosive (RDX) и Graphium spp. разлагают метил-трет-бутиловый эфир (mTBE). вне Pezizomycotina, Phoma spp. разлагают ПА, пестициды и синтетические красители. Подтип Saccharomycotina в основном состоит из дрожжей и включает деструкторы н-алканов, н-алкилбензолов, сырую нефть, химикат, разрушающий эндокринную систему (EDC), нонилфенол, PAhs и TnT (в родах Candida, Kluyveromyces, Neurospora, Pichia, Saccharomia
- ^ а б в г Адедокун О.М., Атага А.Е. (2014). «Ликвидация разливов нефти с использованием местных грибов - жизнеспособный вариант» (PDF) . Исследовательский журнал наук об окружающей среде . 8 : 57–61 - через Science Alert.
- ^ Янг Д., Райс Дж., Мартин Р., Линдквист Э, Липзен А., Григорьев И., Хиббетт Д. (25 июня 2015 г.). «Разложение мазута бункера С грибами белой гнили в культурах опилок предлагает потенциальные 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 разложения 180-дневных культур позволяют предположить, что различные грибы белой гнили перспективны для биоремедиации нефтяного топлива.
- ^ Стелла Т., Ковино С., Чванчарова М., Филипова А., Петруччиоли М., Д'Аннибале А., Кайтхамл Т. (февраль 2017 г.). «Биоремедиация почвы, долгое время загрязненной ПХБ, грибами белой гнили». Журнал опасных материалов . 324 (Pt B): 701–710. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2016.11.044 . PMID 27894756 .
P. ostreatus эффективно колонизировал образцы почвы и подавлял другие роды грибов. Однако тот же самый гриб существенно стимулировал таксоны бактерий, которые включают предполагаемые деструкторы ПХБ.
- ^ Маган Н., Фрагойро С., Бастос С. (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 .
- ^ Риверо А., Ниелл С., Чезио В., Кердейрас М.П., Хайнцен Х. (октябрь 2012 г.). «Аналитическая методология изучения биоремедиации эндосульфана в контролируемых условиях с грибами белой гнили». Журнал хроматографии. B, Аналитические технологии в биомедицине и науках о жизни . 907 : 168–72. DOI : 10.1016 / j.jchromb.2012.09.010 . PMID 23022115 .
базидиомицет Bjerkandera adusta был способен разлагать 83% (альфа + бета) эндосульфана через 27 дней, было определено 6 мг / кг (-1) диола эндосульфана; эфир эндосульфана и сульфат эндосульфана были произведены ниже 1 мг / кг (LOQ, предел количественного определения).
- ^ Карас П.А., Перручон С., Экзарху К., Эалиотис С., Карпузас Д.Г. (февраль 2011 г.). «Возможность биоремедиации сточных вод агропромышленного комплекса с высоким содержанием пестицидов отобранными грибами». Биоразложение . 22 (1): 215–28. DOI : 10.1007 / s10532-010-9389-1 . PMID 20635121 . S2CID 23746146 .
- ^ Чан-Купул В., Эредиа-Абарка Г., Родригес-Васкес Р. (2016). «Расщепление атразина экстрактами ферментов совместного культивирования грибов в различных почвенных условиях». Журнал экологической науки и здоровья. Часть. B, Пестициды, пищевые загрязнители и сельскохозяйственные отходы . 51 (5): 298–308. DOI : 10.1080 / 03601234.2015.1128742 . PMID 26830051 . S2CID 23973026 .
Это исследование показало, что как экстракты монокультур нативного штамма T. maxima, так и его совместное культивирование с P. carneus могут эффективно и быстро разлагать атразин в глинистых почвах.
- ^ Сингх З., Чадха П. (2016-08-15). «Текстильная промышленность и профессиональные онкологические заболевания» . Журнал медицины труда и токсикологии . 11 : 39. DOI : 10,1186 / s12995-016-0128-3 . PMC 4986180 . PMID 27532013 .
- ^ Рани Б., Кумар В., Сингх Дж., Бишт С., Теотия П., Шарма С., Кела Р. (9 октября 2014 г.). «Биовосстановление красителей грибами, выделенными из загрязненных мест сточных вод красителей, для биологического использования» . Бразильский журнал микробиологии . 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 следовали нигрозин (77,47%), малахитовый зеленый (72,77%) и смесь красителей (33,08%) при встряхивании. В то время как P. chrysosporium зафиксировал максимальное обесцвечивание с использованием нигрозина (90,15%), за которым следовали основной фуксин (89,8%), малахитовый зеленый (83,25%) и смесь (78,4%).
- ^ Бхаттачарья С., Дас А., GM, KV, JS (октябрь 2011 г.). «Микромедиация красителя конго красный нитчатыми грибами» . Бразильский журнал микробиологии . 42 (4): 1526–36. DOI : 10.1590 / s1517-83822011000400040 . PMC 3768715 . PMID 24031787 .
обесцвечивание, полученное при оптимальных условиях, варьировалось от 29,25 до 97,28% в статическом состоянии и от 82,1 до 100% при встряхивании.
- ^ Сингх М.П., Вишвакарма С.К., Шривастава А.К. (2013). «Биоремедиация прямого производства синего 14 и внеклеточного лигнинолитического фермента грибами белой гнили: Pleurotus spp» . BioMed Research International . 2013 : 180156. дои : 10,1155 / 2013/180156 . PMC 3693104 . PMID 23841054 .
- ^ Конинкс Л., Мартинова В., Рино Ф (2017-01-01), Кайперс А., Вангронсвельд Дж. (Ред.), «Глава четвертая - Фиторемедиация с помощью микоризы», Достижения в ботанических исследованиях , Фиторемедиация, Academic Press, 83 , стр. 127-188, DOI : 10.1016 / bs.abr.2016.12.005
- ^ Бала С., Матур Н. (2015). «Микоризоремедиация почвы, загрязненной полициклическими ароматическими углеводородами Acacia Nilotica» . Международный журнал прикладных исследований . 1 (12): 668–673. ISSN 2394-5869 .
- ^ Раби Г.Х. (март 2005 г.). «Роль арбускулярных микоризных грибов в фиторемедиации ризосферы почвы с добавлением полиароматических углеводородов» . Микобиология . 33 (1): 41–50. DOI : 10.4489 / MYCO.2005.33.1.041 . PMC 3774856 . PMID 24049473 .
В результате обработки Am [микориза Arbuscolar] растения обеспечивают больший сток загрязняющих веществ, поскольку они лучше способны выжить и расти.
- ^ Райтор М, Пиотровска-Сегет З (ноябрь 2016 г.). «Перспективы использования арбускулярных микоризных грибов (AMF) в фиторемедиации почвенных углеводородных загрязнителей». Chemosphere . 162 : 105–16. Bibcode : 2016Chmsp.162..105R . DOI : 10.1016 / j.chemosphere.2016.07.071 . PMID 27487095 .
AMF считается инструментом для улучшения фиторемедиации, поскольку их мицелий создает обширную подземную сеть, которая действует как мост между корнями растений, почвой и ризосферными микроорганизмами. Обильные экстраматрические гифы расширяют ризосферу, создавая гифосферу, которая значительно увеличивает зону доступа растений к питательным веществам и загрязняющим веществам.
- ^ а б Раби Г.Х. (март 2005 г.). «Роль арбускулярных микоризных грибов в фиторемедиации ризосферы почвы с добавлением полиароматических углеводородов» . Микобиология . 33 (1): 41–50. DOI : 10.4489 / MYCO.2005.33.1.041 . PMC 3774856 . PMID 24049473 .
Высоко значимая положительная корреляция была показана между арбускулярным образованием в сегментах корня (A)) и содержанием воды в растениях, липидами корня, пероксидазой, полифенолоксидазой каталазы и общим количеством микробов в ризосфере почвы, а также диссипацией ПАУ в почвенной смеси.
- ^ Ян И, Лян И, Хан Х, Чиу Т., Гош А., Чен Х, Тан М. (февраль 2016 г.). «Роль арбускулярных микоризных грибов (AMF) в фиторемедиации и взаимодействиях древесных трав в почве, загрязненной свинцом» . Научные отчеты . 6 : 20469. Bibcode : 2016NatSR ... 620469Y . DOI : 10.1038 / srep20469 . PMC 4740888 . PMID 26842958 .
Немикоризные бобовые были более чувствительны к добавлению Pb, чем микоризные бобовые [...] Присутствие AMF значительно увеличивало общую биомассу бобовых при всех обработках
- ^ Bahraminia M, Zarei M, Ronaghi A, Ghasemi-Fasaei R (2016). «Эффективность арбускулярных микоризных грибов в фиторемедиации загрязненной свинцом почвы ветивером». Международный журнал фиторемедиации . 18 (7): 730–7. DOI : 10.1080 / 15226514.2015.1131242 . PMID 26709443 . S2CID 24134740 .
При посеве микоризы и повышении уровней Pb поглощение Pb побегами и корнями увеличивалось по сравнению с контрольными NM.
- ^ Тебризи Л., Мохаммади С., Делшад М., Мотешар Заде Б. (2015). «Влияние арбускулярных микоризных грибов на урожайность и эффективность фиторемедиации календулы лекарственной (Calendula officinalis L.) при стрессе тяжелых металлов». Международный журнал фиторемедиации . 17 (12): 1244–52. DOI : 10.1080 / 15226514.2015.1045131 . PMID 26237494 . S2CID 38602727 .
Однако микоризные грибы смягчают эти воздействия, улучшая рост растений и урожайность. Бархатцы содержат большое количество Pb и особенно Cd в своих корнях и побегах; Микоризные растения имели большее накопление этих металлов, так что растения с концентрацией Cd менее 80 мг / кг в почве (-1) накапливали 833,3 и 1585,8 мг Cd в своих побегах и корнях, соответственно.
- ^ Ян И, Лян И, Гош А., Сон Й, Чен Х, Тан М. (сентябрь 2015 г.). «Оценка статуса арбускулярных микоризных грибов и характеристик накопления тяжелых металлов у древесных пород в районе свинцово-цинковых рудников: потенциальные применения для фиторемедиации». Международная ассоциация экологических наук и исследований загрязнения . 22 (17): 13179–93. DOI : 10.1007 / s11356-015-4521-8 . PMID 25929455 . S2CID 24501499 .
Анализ избыточности (RDA) показал, что эффективность фиторемедиации повышается за счет симбиоза АМ, а уровни pH почвы, Pb, Zn и Cd являются основными факторами, влияющими на характеристики накопления ТМ растениями.
- ^ Ли С.П., Би Й.Л., Конг В.П., Ван Дж., Юй Х. (ноябрь 2013 г.). «[Влияние арбускулярных микоризных грибов на фиторемедиацию окружающей среды в районах угольных шахт]». Хуан Цзин Кэ Сюэ = Хуаньцзин Кэсюэ . 34 (11): 4455–9. PMID 24455959 .
Очевидно, что популяция микроорганизмов увеличилась. Все приведенные выше результаты показывают, что их экологические эффекты значительно улучшаются. AM будет продвигать ризосферную почву, которая будет способствовать устойчивости экологических систем в районе добычи полезных ископаемых.
- ^ Сюнь Ф, Се Б., Лю С., Го С. (январь 2015 г.). «Влияние инокуляции бактерий, способствующих росту растений (PGPR) и арбускулярных микоризных грибов (AMF), на овес в солончаковой почве, загрязненной нефтью, для усиления фиторемедиации». Международная ассоциация экологических наук и исследований загрязнения . 22 (1): 598–608. DOI : 10.1007 / s11356-014-3396-4 . PMID 25091168 . S2CID 22961287 .
скорость разложения общего количества углеводородов нефти во время обработки PGPR и AMF в умеренно загрязненной почве достигла максимума 49,73%.
- ^ Hernández-Ortega HA, Alarcón A, Ferrera-Cerrato R, Zavaleta-Mancera HA, López-Delgado HA, Mendoza-López MR (март 2012 г.). «Арбускулярные микоризные грибы на рост, питательный статус и общую антиоксидантную активность Melilotus albus во время фиторемедиации загрязненного дизельным топливом субстрата». Журнал экологического менеджмента . 95 Дополнение: S319-24. DOI : 10.1016 / j.jenvman.2011.02.015 . PMID 21420227 .
Установки AMF в значительной степени способствовали более высокой деградации общих нефтяных углеводородов по сравнению с установками, не относящимися к AMF.
- ^ Фестер Т. (январь 2013 г.). «Арбускулярные микоризные грибы на водно-болотных угодьях, построенные для биоремедиации подземных 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 .
- ^ а б Марторелл М.М., Руберто Л.А., де Кастелланос Л.И., Мак Кормак В.П. (2019), Тикия-Араширо С.М., Грубе М. (ред.), «Способность антарктических грибов к биологическому восстановлению», Грибы в экстремальных условиях: экологическая роль и биотехнологическое значение , Cham: . Springer International Publishing, стр 517-534, DOI : 10.1007 / 978-3-030-19030-9_26 , ISBN 978-3-030-19030-9
- ^ Filler DM, Van Stempvoort DR, Leigh MB (2009), Margesin R (ed.), «Восстановление мерзлых грунтов, загрязненных нефтяными углеводородами: осуществимость и пределы», Permafrost Soils , Soil Biology, Berlin, Heidelberg: Springer, pp. 279 -301, DOI : 10.1007 / 978-3-540-69371-0_19 , ISBN 978-3-540-69371-0
- ^ Оссай И.К., Ахмед А., Хассан А., Хамид Ф.С. (01.02.2020). «Восстановление почвы и воды, загрязненных нефтяными углеводородами: обзор». Экологические технологии и инновации . 17 : 100526. дои : 10.1016 / j.eti.2019.100526 .
- ^ Данн, Джейкоб; Грайдер, Майкл Х. (2021 г.), «Физиология, аденозинтрифосфат» , StatPearls , Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID 31985968 , получено 26 марта 2021 г.
- ^ Си-Чжун Й, Хуэй-Цзюнь Дж, Чжи В., Жуй-Ся ХЭ, Янь-Цзюнь Джи, 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 .
- ^ Блази Б., Пойнтнер С., Рудавский Т., Пренафета-Болду FX, Хуг С., Тафер Х., Стерфлингер К. (март 2016 г.). «Патогенные, но безвредные для окружающей среды? Кандидаты на черные грибы для биологической очистки загрязнителей» . Геомикробиологический журнал . 33 (3–4): 308–317. DOI : 10.1080 / 01490451.2015.1052118 . PMC 4786828 . PMID 27019541 .
- ^ а б в Ткавц Р., Матросова В.Ю., Гриченко О.Е., Гостинчарь Ц., Вольпе Р.П., Клименкова П.и др. (2018). «Перспективы биоремедиации грибов на участках кислых радиоактивных отходов: характеристика и последовательность генома Rhodotorula taiwanensis MD1149» . Границы микробиологии . 8 : 2528. DOI : 10,3389 / fmicb.2017.02528 . PMID 29375494 .
- ^ Жданова, НН; Редчиц Т.И.; Желтоножский В.А.; Садовников, Л.В.; Герзабек, MH; Olsson, S .; Strebl, F .; 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 .