Ученые из Института проблем экологии и эволюции имени Северцова РАН совместно с коллегами из других научных центров исследовали взаимодействие ионов меди с ключевыми липидами и осмолитами плесневых грибов. Итоги экспериментов были опубликованы в журнале Biometals.
Среди антропогенных загрязнений почв накопление тяжелых металлов (меди, свинца, цинка, ртути, мышьяка, кадмия) особенно опасно ввиду долговременного воздействия и распространения загрязнителей по пищевым цепям, включая человека. Ионы тяжелых металлов наносят удар по всем участникам почвенных экосистем, начиная с крошечных бактерий, грибов и простейших. При этом считается, что низшие организмы менее восприимчивы к воздействию токсичных металлов.
Как отмечают авторы, структурные и количественные изменения липидного и осмолитного профилей могут служить маркерами техногенного стресса, вызванного загрязнением тяжелыми металлами. В исследовании были изучены биохимические реакции распространенных нитчатых грибов (Alternaria septospora, Cladosporium halotolerans, Fusarium equiseti, Trichoderma harzianum и Clonostachys farinosa) на воздействие меди — относительно «безобидного» металла по сравнению с мышьяком или кадмием.
Исходя из значений эффективной концентрации, A. septospora и C. farinosa оказалась наиболее устойчивыми видами к воздействию меди (Cu). В условиях Cu-стресса наблюдалось повышенное соотношение фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов (PC/PE) у меланизированных A. septospora, C. halotolerans и резистентной C. farinosa. И наоборот, воздействие меди приводило к увеличению доли фосфатидных кислот в T. harzianum.
Изменения в составе осмолита включали повышение уровня маннита, а также снижение содержания низкомолекулярных полиолов (арабит, эритрит) и углеводов, в первую очередь трегалозы. Повышенное соотношение PC/PE, повышенное содержание маннита и пониженное содержание низкомолекулярных полиолов могут служить надежными индикаторами стресса, вызванного медью.
Результаты подчеркивают ключевую роль липидного и осмолитного ремоделирования в устойчивости грибов к воздействию меди и предполагают их потенциальную полезность в качестве биохимических маркеров для оценки загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и определения стратегий биовосстановления.
Недавно мы рассказали о разработанном российскими учеными индексе здоровья почв.
