Влияние на биодеградацию белого фосфора состава культуральных сред и видовой принадлежности микроорганизмов
В представленном исследовании сравнивался рост аспергилла АМ1 в культуральных средах, различающихся по составу, но в качестве источника фосфора содержащих белый фосфор. Из десяти сред были выбраны три, в которых аспергилл рос наиболее быстро. Эти среды решено считать оптимальными для роста. Сравнивая составы сред и скорость роста в них аспергилла, мы нашли ключевой компонент, который является благоприятным фактором для роста АМ1 и биодеградации белого фосфора. Этим компонентом оказался нитрат натрия NaNO3. Также, показано, что сульфат меди CuSO4 не оказывает никакого влияния на рост аспергиллов в средах с белым фосфором, независимо от состава этих сред. Данный результат хорошо согласуется с полученными нами ранее. Также, в представленной работе впервые описаны попытки увеличить концентрацию белого фосфора в культуральной среде до значений выше 1 %. Для этого мы добавляли в культуральные среды растворители - диметилсульфоксид (ДМСО) и дизельное топливо, в которых белый фосфор сравнительно хорошо растворим. Оказалось, что присутствие этих веществ неблагоприятно сказывается на росте аспергиллов. Поэтому, вопрос о дальнейшем увеличении концентрации Р4 остается открытым. Белый фосфор даже при комнатной температуре реагирует с ионами двухвалентной меди, а среда Придхем-Готлиба, которую мы выбрали для наших целей, содержит в своем составе сульфат меди. При добавлении в эту среду эмульсии белого фосфора выпадал осадок черного цвета, т.е. реакция действительно происходила. Таким образом, рост микроорганизмов происходил в присутствии не столько белого фосфора, сколько продуктов его химических превращений, и эксперименты оказывались не вполне чистыми. Поэтому, в представленной работе мы осуществили дальнейшую модификацию питательной среды Придхем-Готлиба, исключив из нее не только фосфаты в качестве источника фосфора, но и сульфат меди. Помимо этого, мы сравнили устойчивость к белому фосфору нашего штамма черного аспергилла АМ1 и трех штаммов из Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ) (FW-650, FW-2664 и FW-2731), а также четырех видов бактерий. Три штамма A. niger , присланные из ВКМ, так же продемонстрировали более высокую устойчивость к белому фосфору, чем бактерии. Но у штамма АМ1 она все равно выше. Показано, что исключение из состава питательной среды с белым фосфором сульфата меди не препятствует росту грибов, хотя белый фосфор в этих условиях не вступает в реакцию с образованием осадка и сохраняется более длительное время. Этот факт является серьезным аргументом в пользу биодеградации и практической применимости метода детоксикации белого фосфора микроорганизмами. Тем не менее, более высокая устойчивость АМ1 по сравнению со штаммами из ВКМ проявляется в среде с медью. По-видимому, он наиболее устойчив именно к токсичным продуктам реакции белого фосфора с Cu2+. Наши предыдущие исследования впервые продемонстрировали наличие у белого фосфора генотоксических свойств. Это, без сомнения, делает белый фосфор еще более опасным в обращении веществом. Тем не менее, наши первые исследования проводились на прокариотах - бактериях Salmonella typhimurium . Поскольку генетический аппарат прокариот устроен иначе, чем у эукариот, то результаты исследований на сальмонеллах нельзя полностью переносить на человека. Помимо генных мутаций, исследуемых тестом Эймса и SOS-lux тестом, и имеющих общую природу у всех живых организмов, существуют геномные перестройки, которые следует изучать на эукариотах. Для этой цели подходит Allium тест на корешках лука репчатого ( Allium cepa L.). В представленной работе мы впервые исследовали негативное влияние белого фосфора на клеточный цикл эукариот методом Allium теста. Оказалось, что белый фосфор даже в очень низких концентрациях, порядка 0.01 %, на порядок увеличивает количество хромосомных аберраций.