Группа ученых из Массачусетского технологического института продемонстрировала способность дрожжей S. Cerevisiae, используемых в пивоваренной промышленности, очищать воду от следовых количеств свинца.

Свинец — токсичный металл представляет угрозу для здоровья даже в незначительных концентрациях. Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications Earth and Environment, показало, что один г неактивных высушенных дрожжевых клеток может удалить до 12 мг свинца в водных растворах, в которых концентрация этого металла не превышает одну часть на миллион. При этом процесс очистки занимает около 5 мин.

Исследователи отмечают, что поскольку дрожжевые клетки, используемые в этом процессе, неактивны и высушены, они не требуют особого ухода, в отличие от других видов «фильтров», использующих живую биомассу. Кроме того, такие дрожжи представляют собой отходы пивоваренной промышленности и потому широко доступны.

Изменение дрожжей после поглощения свинца. В верхнем ряду представлены снимки «чистых» дрожжей, снизу — те же дрожжи, адсорбировавшие свинец. Источник: MIT News
Авторы работы посчитали, что город, в котором проживает около 700 тыс. человек (в эксперименте использовался Бостон), потребляет около 750 млн л воды в день. Для очистки системы водоснабжения такого города потребуется около 20 т дрожжей в день или около 7 тыс. т в год. При этом одна пивоварня Boston Beer Company производит ежегодно свыше 20 тыс. т необходимых дрожжей и способна полностью покрыть потребность крупного города.

Свинец очень токсичен даже в крошечных концентрациях. Рост электронных отходов и выбросов при добыче полезных ископаемых увеличивает концентрацию этого вещества в окружающей среде. В отличие от органических загрязнителей тяжелые металлы не разлагаются биологически, а сохраняются в течение длительного времени. При этом их либо невозможно, либо очень дорого полностью удалить обычными методами, такими как химическое осаждение или мембранная фильтрация, отмечают авторы работы.

Дело в том, что обычные процессы очистки недостаточно эффективны, когда начальные концентрации, которые они должны удалить, низки, в масштабе нескольких частей на миллиард и ниже. Они либо не могут удалить эти следовые количества полностью, либо потребляют много энергии и производят токсичные побочные продукты.

Патриция Статату, научный работник MIT и соавтор исследования
Ученые продолжат исследование, чтобы разработать промышленный фильтр, в котором можно будет применять пивные дрожжи. Кроме того, они работают над технологией восстановления свинца, извлеченного из воды, для повторного использования в промышленности.

https://hightech.fm