Бактериальная и грибная лакказа: потенциал деградации микропримесей

Относительно высокие концентрации микропримесей в стоках муниципальных очистных сооружений (WWTP) указывают на необходимость разработки дополнительных этапов очистки перед сбросом очищенных сточных вод. Микроорганизмы, продуцирующие неспецифические окислительные ферменты, такие как лакказы, могут способствовать улучшению биодеградации этих соединений. Были исследованы четыре штамма бактерий рода Streptomyces (S. cyaneus, S. ipomoea, S. griseus и S. psammoticus) и гриб белой гнили Trametes versicolor на предмет их способности продуцировать активную внеклеточную лакказу в биологически очищенных сточных водах с различными источниками углерода. Среди изученных штаммов Streptomyces только S. cyaneus продуцировал внеклеточную лакказу с активностью, достаточной для рассмотрения возможности ее применения на очистных сооружениях. Активность лакказы, продуцируемой T. versicolor, была более чем в 20 раз выше; максимальная активность наблюдалась при использовании ветвей ясеня в качестве единственного источника углерода. Препарат лакказы S. cyaneus (обозначенный LSc) и коммерческую лакказу T. versicolor (LTv) дополнительно сравнивали по активности при различных значениях pH и температурах, стабильности, спектру субстратов и эффективности окисления микропримесей. LSc и LTv проявляли максимальную активность в кислых условиях (примерно при pH 3–5), однако LTv сохраняла активность в более широких диапазонах pH и температур, чем LSc, особенно при близком к нейтральному pH и при температурах от 10 до 25 °C, характерных для очистных сооружений. LTv также была менее подвержена инактивации под действием pH. Оба препарата лакказы окисляли три исследованные микропримеси — бисфенол A, диклофенак и мефенаминовую кислоту, — причем для LTv наблюдалась более высокая скорость деградации. В целом T. versicolor представляется более подходящим кандидатом для удаления микропримесей из сточных вод на специально предусмотренном этапе доочистки.