Российский научный фонд поддержал проект ученых Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина «Влияние опасных микрополлютантов на водорослёво-бактериальные сообщества и их эффективность в биологической очистке сточных вод». Заявка участвовала в конкурсе «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными. Исследования будут проводить на базе лабораторного комплекса Института естествознания ТГУ и НИИ экологии и биотехнологии Державинского университета, а также в Центре превосходства в области геномных и постгеномных технологий МГУ имени М.В. Ломоносова под руководством профессора, д.б.н. Алексея Соловченко. В рамках реализации проекта предполагается использовать ресурсы Национального банка-депозитария живых систем.
Опасные микрополлютанты (ОМП) – это антибиотики, фармсубстанции, наночастицы, которые попадают в муниципальные и промышленные сточные воды в низких концентрациях, обладая при этом высокой биотоксичностью. Потребление препаратов, содержащих ОМП, постоянно увеличивается. Из-за этого растет их сброс в окружающую среду. Классические технологии биологической очистки малоэффективны. Сегодня эффекты ОМП хорошо изучены только для ограниченного спектра соединений и только в лабораторных условиях.
В качестве одного из наиболее перспективных решений ученые МГУ и ТГУ предлагают использовать монокультуры и консорциумы оксигенных фототрофных микроорганизмов цианобактерий и микроводорослей.
Цель проекта – изучить влияние ОМП на структуру и функциональный статус сообществ, содержащих цианобактерии и микроводоросли. При поддержке Российского научного фонда проект планируется реализовать к 2024 году. Ученые впервые будут исследовать динамику структуры сообщества микробных сообществ под воздействием концентраций ОМП, сопоставимых с их реальным уровнем в сточных водах. Исследования будут проводиться с применением передовых методов метабаркодинга и функциональной метагеномики, майнингаполногеномных данных, а также классических методов тонкой химической аналитики, микробиологии и биотехнологии.
Проект позволит точнее оценить негативные эффекты ОМП на систему биологической очистки сточных вод, нежелательную устойчивость к антибиотикам и продукции цианотоксинов. Ученые смогут лучше понять краткосрочные и отдаленные последствия присутствия ОМП для стабильности микробиома природных и искусственных сообществ. Важным предполагаемым результатом станут научно-теоретические основы использования микроводорослей и сообществ на их основе для устранения микрополлютантов.
Результаты исследования могут лечь в основу создания адаптивных технологий биологической очистки сточных вод.