Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
:оон соон
По имеющимся данным (Wood, 1974) бактериальное метилирование метилртути идет приблизительно в 6000 раз медленнее, чем метилирование Hg2+. Метилирование неорганической ртути у бактерий при участии метилкобаламина (СН3В12) протекает, по-видимому, в отсутствие каких-либо ферментов (Bertilsson,
Neujahr, 1971; Imura et al., 1971; Schrauzer et al., 1971), Напротив, метилирование ртути в комплексе с гомоцистеином или цистеином у такого гриба, как N. crassat требует в качестве донора метальных групп холина или бетаина (но не СН3В12) и фермента трансметилазы (Landner, 1971). Образование диметил-ртути можно рассматривать как естественный механизм удаления токсичного элемента из воды и почвы, так как это соединение является летучим. Однако, попадая в воздух, оно разлагается под действием ультрафиолетовых лучей солнечного света на элементарную ртуть, метан и этан (Wood, 1974).
Метилртуть может образоваться и небиологическим путем из хлористой ртути и уксусной кислоты, например в результате трансалкилирования с метилпроизводными олова (Jerneloev, Martin, 1975) или фотохимически — под воздействием УФ облучения или видимого света (Akagi, Sakagami, 1972; Akagi et al.,
1972). В связи с этим возникает вопрос о том, каков относительный вклад микробов и абиогенных химических процессов в образование метилртути в природе.
Фенил- и метилпроизводные ртути подвергаются также микробиологическому разложению с образованием летучей Hg° и соответственно бензола или метана. Такая активность была обнаружена в донных отложениях озер и эстуариев, а также в почве (Nelson et al., 1973; Spangler et al., 1973a; Tonomura et al., 1968). Организмы, осуществляющие этот процесс, относятся к роду Pseudomonas. Обычно это устойчивые к ртути штаммы (см., например, Furukawa et al., 1969; Nelson et al., 1973). Некоторое количество ацетата фенилртути превращается микробиологическим путем в дифенилртуть (Matsumura et al., 1971).
Ион ртути может восстанавливаться до металлической ртути (Hg°) при участии Pseudomonas, энтеробактерий, Staphylococcus aureus и Cryptococcus (Brunker, Bott, 1974; Koinura et al., 1970; Nelson et al., 1973; Summers, Lewis, 1973). Образование Hg° происходит обычно в аэробных условиях (см., например, Nelson et al., 1973; Spangler et al., 1973a, b). Хотя в лаборатории CH8Hg+ обычно получают в анаэробных условиях (Wood et al.,
1968), в природе его возникновению способствуют, по крайней мере частично, аэробные условия в связи с тем, что H2S, образующийся в природе в отсутствие кислорода, реагирует с Hg2+ и превращает его в HgS (Fagerstroem, Jerneloev, 1971). CH3Hg+ образуется только после предварительного перехода HgS в растворимую соль или в HgO (Yamada, Tonomura, 1972с). Энзимоло-гия образования HgO из ацетата фенилртути резистентными к ртути бактериями из рода Pseudomonas изучена японскими исследователями (Furukawa, Tonomura, 1971, 1972а, b), которые показали, что в этом процессе принимают участие система, генерирующая NADPH, глюкозо- или арабинозодегидрогеназа, цитохром ci и фермент, освобождающий металлическую ртуть.
Этот фермент содержит в качестве простетической группы фла-винадениндинуклеотид (FAD) и является индуцибельным.
Имеются сообщения об образовании метилртути в донных отложениях (Jerneloev, 1970; Fagerstroem, Jerneloev, 1971) и в почве (Beckert et al., 1974), а также о разложении метилртути в донных отложениях (Spangler et al, 1973а, b). Последняя реакция, по-виднмому, предотвращает накопление метилртути в различных условиях.
VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изложенное выше показывает, что у некоторых микроорганизмов выработались специфические механизмы взаимодействия с тяжелыми металлами, мышьяком и сурьмой, присутствующими в окружающей среде, иногда в концентрациях, которые токсичны для многих других микробов и высших форм жизни. Микроорганизмы могут использовать эти вещества в качестве источников энергии или акцепторов электронов в процессе дыхания. В ряде случаев у микробов выработались способы удаления этих веществ из среды путем их осаждения, адсорбции или улетучивания. Эти реакции вносят вклад в детоксикацию среды, которая становится более пригодной не только для микробов, катализирующих такие реакции, но и для других организмов, неспособных развиваться без подобной «помощи».
ДОПОЛНЕНИЕ
В последних работах Ляликовой и др. (1974, 1976) получены дополнительные данные о Stibiobacter senarmontii. Опубликовано сообщение о восстановлении цитохрома ионами одновалентной меди у Thiobacillus ferrooxidans (Lewis, Miller, 1977). Это является важным аргументом в пользу того, что одновалентная медь может служить источником энергии для данного организма. Иа основании новых экспериментальных данных (Hajj, Makem-son, 1976) подвергается сомнению возможность роста Sphaero-tilus discophorus в миксотрофных условиях. Продемонстрировано токсическое действие ионов меди, никеля, кобальта и марганца иа культуры некоторых морских бактерий, растущие при атмосферном давлении, и влияние гидростатического давления на взаимодействие этих культур с теми же ионами (Yang, Ehrlich, 1976; Arcuri, Ehrlich, 1977).
