Метал-резистентні мікроорганізми водопровідної води: теоретичне обґрунтування та застосування у біотехнологіях

Анотація

Вода є одним з найнеобхідніших ресурсів для всього живого. Проблема якості питної води гостро постає як в Україні, так і в інших країнах світу у зв’язку з розвитком промисловості, а також невпинним зростанням населення планети. Після очищення та дезінфекції води на станціях водопідготовки і, у подальшому, у водопроводі, якість води не контролюється. Важливим показником, що визначає якість води, є її мікробний склад.

Мікроорганізми потрапляють у водопроводи з місць забору води і живуть та розмножуються у застарілих та сучасних системах розподілу питної води. У зразку водопровідної води, що була відібрана з системи водопостачання м. Київ, нами був визначений значний вміст мікроорганізмів – 2.45×10³ КУО/мл. Кількість хемоорганотрофних мікроорганізмів у наповнювачі, що був вилучений із картриджа фільтра для очищення води, також була високою і становила 1.6×10⁵ КУО/г. Крім того, наповнювач для фільтрування води містив тисячі і десятки тисяч металрзистентних мікроорганізмів. Так, максимально-допустима концентрація Cu(II) в іонній формі для мікробіому фільтра становила 125 мг/л, а Cr(VI) – 350 мг/л. За наявності Cu(II) за максимально-допустимої концентрації у середовищі кількість живих клітин мікроорганізмів також була високою і становила 2.91×10⁵ КУО/г наповнювача. За наявності Cr(VI) (у вигляді CrO₄^2-) у поживному середовищі, кількість мікроорганізмів становила 9.7×10² КУО/г. Оскільки, у біологічних середовищах сполуки важких металів-окисників здатні випадати у осад, було досліджено стійкість мікробіому фільтру для води до цитрату Cu(II). Було встановлено, що стійкість мікроорганізмів до цитрату Cu(II) була у 28 разів вищою, ніж до іонної нехелатованої форми і становила 3500 мг/л. Ізольований мікробіом є полірезистнтним і має високий адаптивний потенціал до дії сполук токсичних металів.