Изучением особого фермента комнатных растений, способного обезвреживать ядовитые вещества, занимаются ученые кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности ИрГТУ под руководством д.т. н., профессора Светланы Тимофеевой. Аэрофитомодули из растений с высокоактивным ферментом можно использовать не только в помещениях, но и на производстве. Например, новая биотехнология актуальна на золотоизвлекательных фабриках, где при извлечении золота из руд в воздух рабочей зоны выделяются цианиды, известные своими токсичными свойствами для человека и животных.
В проведенных ранее исследованиях сотрудники кафедры уже доказали способность водных растений к детоксикации цианистых соединений в сточных водах предприятий, почвах и воздухе. Было установлено, что за обезвреживание цианидов отвечает особый фермент растений, который катализирует процесс превращения цианидов в незаменимую аминокислоту. Теперь объектом изучения станут представители комнатной флоры. Биотехнологии с использованием этого фермента являются принципиально новыми и ранее не применялись.
По словам руководителя проекта, заведующей кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности ИрГТУ Светланы Тимофеевой, для понимания природы изучаемого фермента необходимы комплексные знания по биохимии, ботанике и биотехнологиям, представления об эволюционном развитии растений.
«Много лет назад, работая в команде с сотрудником нашей кафедры Валентиной Беспаловой, мы впервые доказали наличие этого фермента в водных растениях, - рассказывает профессор. – Ранее было известно лишь то, что фермент был обнаружен только в азотфиксирующих и тропических растениях. Согласно гипотезе, тропические растения синтезируют цианиды, чтобы защитить себя от животных: цианиды, соединенные с сахаром, после попадания в ЖКТ животных под действием фермента превращается в свободные цианиды, являющиеся ядами.
Моя идея заключается в том, чтобы рассмотреть роль этого фермента в эволюции жизни на Земле. Под действием грозовых разрядов ранней атмосферы Земли происходил синтез цианидов из углерода и азота, а когда началась эволюция живого мира, появились и механизмы разрушения цианидов. В то время на Земле эволюционировали сине-зеленые водоросли, потом появились водные, а затем и наземные растения. Сегодня, пройдя научный путь от изучения сине-зеленых водорослей и водных растений, я, наконец, «вышла на сушу» и хочу проследить судьбу этого фермента и механизма обезвреживания природных цианидов уже в наземных растениях».
Исследования в данном направлении ведет Екатерина Мишенькина - специалист службы охраны труда института ОАО «Иргиредмет», обучающаяся в ИрГТУ в магистратуре по специальности «Управление народосбережением».
Цель работы магистранта - выяснить механизмы детоксикации цианидов растений, доказать наличие этого фермента в листьях наземных растениях и оценить его активность у различных представителей комнатной флоры. Методом фотоспектрометрии Е. Мишенькина измеряет активность фермента в листьях фикуса, фиалки, бильбергии, эухариса, планцетии и др. В планах молодого ученого создать аэрофитомодуль, содержащий растения с высокоактивным ферментом, который можно будет рекомендовать для использования на производстве.
Работой руководит специалист кафедры Валентина Беспалова. «Исследования только в самом начале, мы проанализировали несколько комнатных растений. По предварительным данным, наибольшую активность интересующего нас фермента показывают листья герани», - говорит ученый.
«Фитотехнологии – это направление, которое сегодня бурно развивается в мире. Сегодня большинство разработчиков технологий очистки сточных вод включают их в свои проекты, предлагая различные структуры, устройства и модули, - поясняет В. Беспалова. - Разработанные на нашей кафедре аэрофитомодули, содержащие растения, способные обезвреживать токсичные для человека вещества, мы предлагаем использовать в офисных помещениях, детских садах, школах, на предприятиях».
