Исследователи из Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева РАН в сотрудничестве с коллегами из других научных центров страны выявили в водоемах Москвы два штамма цианобактерии Microcystis aeruginosa, которые синтезируют токсичные микроцистины. Эти соединения представляют серьезную опасность для животных и человека, поражая клетки печени. Особую тревогу вызывает тот факт, что один из токсичных штаммов был выделен из Мещерского пруда, активно используемого горожанами для купания в летний период.
В рамках масштабного исследования ученые проанализировали образцы воды и донных отложений, взятые из двенадцати городских водоемов, включая Москву-реку, Гребной канал и несколько прудов в разных районах города. Многие из этих мест являются популярными зонами отдыха, где люди купаются, рыбачат и катаются на лодках.
Всего было выделено двадцать штаммов цианобактерий, но именно два штамма Microcystis aeruginosa продемонстрировали способность к производству токсинов. Для точного определения опасных веществ исследователи применили передовой метод высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения. Этот подход позволил не только подтвердить наличие микроцистинов, но и определить их структурные варианты.
Анализ показал, что от 20 до 28% от общего количества токсинов составляет микроцистин-лейцин-аргинин, являющийся одним из наиболее опасных веществ в своем семействе. В высоких концентрациях он способен вызывать серьезное поражение печени. Уникальность работы российских ученых заключается в том, что они работали не со смешанной биомассой, а с чистыми штаммами микроорганизмов. Это позволяет точно идентифицировать продуценты ядовитых соединений.
Каждому штамму был присвоен уникальный молекулярный «штрих-код» — нуклеотидная последовательность, которая в будущем станет основой для эффективного мониторинга. По словам руководителя проекта Елены Кезли, кандидата биологических наук, это открывает возможности для использования методов метабаркодинга, позволяющих быстро и точно отслеживать распространение токсичных видов в воде.
В обычных условиях, при отсутствии массового цветения, обнаруженные микроорганизмы не представляют непосредственной угрозы. Однако в период длительной жары и при избытке питательных веществ в воде может начаться их неконтролируемое размножение, что приводит к так называемому цветению воды и накоплению опасных концентраций токсинов. Полученные данные стали важным аргументом в пользу разработки и внедрения регулярной системы контроля цианобактерий в городских водоемах, что позволит своевременно предупреждать горожан о потенциальных рисках.
Ранее в РАН заявили о высокой способности Азовского моря к самоочищению.
