Водный экстракт минерала шунгита – комплексообразователь для микроорганизмов при очистке водных растворов

Аннотация

Одним из наиболее важных факторов, определяющих качество питьевой воды, является наличие микробиологического загрязнения. Среди большого многообразия методов очистки воды в последние годы активно используется уникальный минерал – шунгит, в составе которого выявлено присутствие активной формы углерода – фуллерена. При этом положительные свойства шунгита, в том числе и бактерицидные, связывают именно с фуллеренами. Известно, что фуллерены переходят в воду в минимальных концентрациях, а для их эффективного извлечения необходимы органические растворители. Приведены результаты исследований по воздействию водного экстракта шунгита, содержащего наряду с макро- и микроэлементами ультрамикроэлементы – лантаноиды, на микроорганизмы в составе водных растворов с целью их обезвреживания. Электронно-микроскопические исследования позволили установить двойственный характер воздействия: комплексообразование клеток микроорганизмов и выраженные признаки деструкции бактериальных клеток. Микроорганизмы в составе комплексов из воды удаляются путем осаждения, центрифугирования или микрофильтрацией. На примере нанобактерий и вирионов вируса ящура процесс комплексообразования следует рассматривать как концентрирование с возможностью последующего использования данных микроорганизмов для научных исследований. Основным механизмом комплексообразования является присутствие в водном экстракте шунгита высокореакционных катионов лантаноидов, которые в нормальных условиях трехвалентно положительные. Феномен избирательной коагуляции бактериальных клеток обусловлен реакцией комплексообразования катионов лантаноидов с нуклеиновыми кислотами микроорганизмов. Предполагается, что реакция нуклеиновой кислоты с металлами осуществляется посредством фосфатных групп.

Ключевые слова

микроорганизмы , комплексообразование , лантаноиды , электронная микроскопия , шунгит , водный раствор

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

Самсонова С. П., Сергиенко А. И., Шалимова Е. В., Някин М. А., Тилеманн Й. Очистка воды от микробиологических загрязнений и биопленок в оборотных системах различного назначения // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 6. С. 22–27.
Кофман В. Я. Новые подходы к обеззараживанию воды (обзор) // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 4. С. 23–33.
Калинин Ю. К. Экологический потенциал шунгита / Шунгиты и безопасность жизнедеятельности человека: Материалы Первой всероссийской научно-практической конференции / Под редакцией Калинина Ю. К. Петрозаводск, 3–5 октября 2006 г. – Петрозаводск, Карельский научный центр РАН, 2007. С. 5–9.
Кротоус В. А. Лечебные свойства шунгита. – Петрозаводск, «Карелия-шунгит», 2011. 80 с.
Пенькова А. В., Acquah S. F. A., Пиотровский Л. Б. Производные фуллеренов как нанодобавки для полимерных композитов // Успехи химии. 2017. Т. 86. № 6. С. 530–566.
Pol А., Barends T. R. M., Dietl A. Rare earth metals are essential for methanotrophic life in volcanic mudpots // Environmental microbiology. 2014. № 16 (1). P. 255–264.
Ширинкин С. В., Шапошников А. А., Волкова Т. О., Андриевский Г. В., Давыдовский А. Г. Гидратированный фуллерен как инструмент для понимания роли особых структурных свойств водной среды живого организма для его нормального функционирования // Научные ведомости. Естественные науки. 2012. № 9 (128). Вып. 19. С. 122–129.
Хромушин В. А., Честнова Т. В., Платонов В. В., Хадарцев А. А., Киреев С. С. Шунгиты как природная нанотехнология (обзор литературы) // Вестник новых медицинских технологий. Электронный журнал. 2014. № 1. С. 1–8 (дата обращения 1.03.2018).
Пономарев А. П., Подколзин И. В., Амелин В. Г. Макро-, микро- и ультрамикроэлементы в экстрактах из природного нанотехнологического минерала – шунгита // Нанотехнологии и охрана здоровья. 2012. № 2 (11). С. 48–55.
Пономарев А. П., Большаков Д. С., Дынчик C. Д. Извлечение редкоземельных ультрамикроэлементов – лантаноидов из природного нанотехнологического минерала шунгита // Научный журнал «PYXIS». 2016. № 1 (1). С. 10–19.
Пономарев А. П., Подколзин И. В. Морфология и минеральный состав наноструктур в составе питьевой воды // Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 3. С. 10–17.
Пономарев А. П. Электронная микроскопия нанобактерий и других представителей микро- и наномира. – Владимир: ИП Журавлева, 2011. 180 с.
Бгатов А. В. Биогенная классификация химических элементов // Философия науки. 1999. № 2 (6). С. 12–24.
Крисс Е. Е., Яцимирский К. Б. Взаимодействие нуклеиновых кислот с металлами // Успехи химии. 1966. Т. 35. Вып. 2. С. 349–362.
Рябчиков Д. И., Рябухин В. А. Аналитическая химия редкоземельных элементов и иттрия. – М.: Наука, 1966. 378 с.