Летом хочется купаться, но где? Многие реки и озера загажены промышленными стоками, в которых растворены медь, кадмий, цинк. Эти тяжелые металлы очень ядовиты, и в короткое время могут изрядно навредить живым организмам, а современные очистные сооружения здесь бессильны.

Но выход есть. Это одноклеточные цианобактерии вида Nostoc muskorum, которые питаются растворенными в воде тяжелыми металлами и превращают их в нерастворимые вещества, которые просто оседают на дне. Ученые из Института биохимии им. А.Н.Баха РАН и Института микробиологии РАН провели серию экспериментов и обнаружили, что ностоки - просто чемпионы среди бактерий по утилизации кадмия: они перерабатывают его почти в три раза больше.

То, что цианобактерии питаются тяжелыми металлами, известно давно. Но раньше ученые экспериментировали с видами, которые накапливали медь, цинк или кадмий внутри собственной клетки, тем самым лишая ее возможности нормально работать. Такие организмы очищают воду ценой собственной жизни, потому что концентрация ядовитых веществ может в десятки раз превышать безопасную для них дозу.

А вот ностоки живут в губительной для других цианобактерий среде по полгода, потому что извлекают из воды соли кадмия иначе. Кадмий не проникает внутрь их клетки, чтобы связаться с жизненно важным белком, он застревает в ее слизистой оболочке, откуда и берет серу для создания сульфида кадмия. Это вещество не растворяется в воде и потому не так опасно для человека, даже при попадании в организм оно, скорее всего, просто выйдет, не задерживаясь. В оболочке клетки скапливаются и кристаллы чистого кадмия, который образуется внутри кристаллов сульфида кадмия под воздействием солнечного света.

Как быстро извлекают цианобактерии из воды ядовитое вещество? Ученые выращивали носток на искусственной питательной среде, в которой необходимый для их роста нитрат калия заменяли на нитрат кадмия. За одну минуту шустрые микроорганизмы съели пятую часть растворенного кадмия. А через трое суток слизистая оболочка их клеток покрылась темными частицами - кристаллами сульфида кадмия.

В слизистой шубке цианобактерий есть кристаллы самой разнообразной формы: квадратные, округленные, треугольные. Дополняют коллекцию микрокристаллы и пленочки металлического кадмия. Но кадмиевая одежка не слишком нравится ностокам. Через некоторое время они сбрасывают ее, избавляясь от яда в оболочке.
Автор работы: Бекасова Ольга Демьяновна, Москва.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.

Дополнительную информацию можно узнать по тел. 952-34-11, 954-40-07 или эл.почте inbio@glas.apc.org