Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Одним из важных применений биогеотехнологических разработок является биовыщелачивание, то есть извлечение элементов из руд при помощи микроорганизмов. Исследуются экстремотолерантные культуры гриба Aspergillus niger АМ1 ВКМ F-4815D и АМ2 ВКМ F-4816D. A. niger F-4815D выделен из ёмкости с кусковым белым фосфором, хранящимся в толще воды. Гриб оказался способен обезвреживать белый и красный фосфор, окисляя его до фосфата [1], а также метаболизировать соединения фосфора и растворять нерастворимые в воде фосфатные соединения, включая трикальцийфосфат [1]. A. niger F-4816D — дочерний штамм, возникший при культивировании F-4815D. В настоящее время оба штамма задепонированы во Всероссийской коллекции микроорганизмов. Филогенетическое дерево штаммов показало, что они относятся к кластеру внутри вида, который специализируется на солюбилизации фосфатных минералов. Поэтому закономерно возникла идея использовать исследуемые штаммы грибов для выборочного биовыщелачивания элементов из минералов. Впервые для биовыщелачивания лития применены культуры грибов солюбилизаторов фосфата. Кроме того, сравнивалась эффективность биовыщелачивания в полноценной культуральной среде, содержащей фосфаты, и в среде без источников фосфора — необходимого для роста микробных культур элемента. Предполагалось, что в условиях нехватки биогенного элемента грибы начнут более интенсивно растворять минерал для извлечения микропримесей фосфатов и заодно переводить в водорастворимую форму содержащийся в нём литий. ИК-спектры изученного нами сподумена соответствуют таковым из литературных источников [2]. Эти результаты свидетельствуют о том, что исследуемый минерал действительно является сподуменом. Проведённый рентгенофлуоресцентный анализ показал наличие 0,013404 % фосфора (в пересчёте на оксид Р 2 О 5 ) в составе исследуемого минерала. Исследуемый минерал не был прокалён перед началом эксперимента. Рост аспергиллов наблюдался во всех вариантах культуральных сред, но в полноценной с источником фосфора, как и следовало ожидать, намного интенсивнее. Было предположение, что исходная культуральная среда загрязнена фосфатами, однако анализ это не подтвердил. Среда без источников фосфора содержит всего 0,96 ± 0,13 мг фосфат-ионов/дм3, эта концентрация на уровне погрешности. Значит, основным источником фосфата для роста служил минерал. Через 14 сут разведения культуры уже достигли стадии воздушного мицелия и сформировали споры. Определение лития в биомассе грибов и культуральной среде проводили методом пламенно- эмиссионной спектрометрии [3]. Результат биовыщелачивания штаммами A. niger F-4815D и F-4816D свидетельствует о следующем. Аспергиллы в представленном исследовании сравнительно эффективно извлекали литий в виде ионов Li+ из минерала сподумена Ловозёрского месторождения (Мурманская область), причём основное количество извлечённого элемента накапливалось в биомассе грибов. Что касается влияния фосфатной подкормки, то результаты получились противоречивыми. Рост в среде без фосфатов положительно сказался на экстракции лития в случае A. niger F-4816D, однако в случае с A. niger F-4815D зависимость приобретает обратный характер. Возможно, это связано с тем, что дочерний штамм A. niger F-4816D имеет более выраженные адаптации к дефициту фосфора и более эффективно извлекает его из минералов по сравнению с родительским штаммом A. niger F-4815D. Результаты исследования позволили сформулировать следующие выводы. Биовыщелачивание действительно является потенциальным методом добычи лития. Штаммы Aspergillus niger АМ1 ВКМ F-4815D и АМ2 ВКМ F-4816D в перспективе могут применяться для биовыщелачивания минералов и концентратов. Список источников 1. Биодеградация промышленных поллютантов при помощи штаммов Aspergillus niger / А. З. Миндубаев [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: технические науки. 2023. Т. 1, № 14. С. 171-179. doi:10.37614/2949-1215.2023.14.1.031. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 294-296. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 294-296. © Миндубаев А. З., Клементьев С. В., Сидоров М. Ю., Байдуллаев З. Т., Гостева А. Н., 2024 295