Детоксикація Cu(II) метаногенами під час ферментації екологічно небезпечної рослини Solidago canadensis

Анотація

Рослини Solidago canadensis є перспективним, дешевим і відновлюваним субстратом для виробництва метану. Таким чином можна вирішити дві глобальні проблеми: відсутність ефективних енергоносіїв і утилізацію екологічно небезпечних рослин. Крім того, процес анаеробної ферментації S. canadensis у присутності анаеробних мікроорганізмів є перспективним для детоксикації важких металів, зокрема Cu²⁺. Визначено, що ефективна деградація S. canadensis метаногенним мікробіомом відбувається з високим виходом метану до 40%. Надходження Cu²⁺ пригнічувало процес бродіння, але, незважаючи на надзвичайно високі концентрації Cu²⁺ до 500 мг/л, анаеробні мікроорганізми адаптувалися та продовжували рости та виробляти метан після повної іммобілізації міді. Встановлено, що під час ферментації S. canadensis метаногенним мікробіомом введення Cu²⁺ у концентраціях 100, 200 та 500 мг/л Cu²⁺ призводить до його 100% осадження протягом 6, 18 та 24 днів відповідно. При концентрації Cu²⁺ 1000 мг/л спостерігалося повне пригнічення росту мікробіому. Таким чином, експериментально підтверджено можливість ефективної детоксикації токсичної міді одночасно з метаногенним зброджуванням біомаси S. canadensis. Отримані результати є перспективними для розробки нових еколого-енергетичних біотехнологій.