Оценка негативного воздействия нефтяного загрязнения на природные микробоценозы методами биотестирования и молекулярной динамики
Руководитель проекта
Сутормин Олег Сергеевич кандидат биологических наук, заведующий кафедрой химии ИЕиТН, заместитель директора ИЕиТН
Грантодатель:
Российский научный фонд, Департамент образования и науки Ханты-Мансийского автономного округа – Югры.
Сроки реализации:
2024 – 2026 гг.
Аннотация проекта:
Крайне актуальными являются исследования направленные на получение информации о составе и разнообразии микробиомов почв с учетом их зональных и территориальных особенностей. Такие исследования способны с одной стороны оценить величину нанесенных негативных последствий нефтезагрязнения на почвенную экосистему на территории РФ в целом, с другой - информация об изменении разнообразия почвенной микробиоты под влиянием загрязнения нефтепродуктами позволит понять является ли почвенный микробиом основной причиной деградации почвенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения. Целью данного проекта является создание эффективной системы оценки почвенных систем, загрязненных нефтепродуктам, показать, что ключевым механизмом деградации загрязненных почв является изменение микробиома почвы и предложить эффективный метод ремедиации, основанный на восстановлении микробиома почвы. Отличительной особенность предлагаемого проекта является комплексность методов и подходов для решения поставленной цели. Так, планируется сформировать банк данных о составе и разнообразии микробиоты в почвенных экосистемах, различающихся по гранулометрическому составу и содержанию гумуса, на территориях, приравненных к районам Крайнего Севера, доказать, что нарушение микробиома почвы является основной причиной деградации почвы под влиянием загрязнения нефтепродуктами, выявить границы допустимых и критичных (необратимых) изменений микробиома для почвенной экосистемы. Полученные научные сведения станут основой для дальнейших исследований роли организмов, населяющих ризосферу и обеспечивающих устойчивость почвы к нефтезагрязнению. Для оценки степени деградации почвенных экосистем будут использованы химические, микробиологические методы и методы биотестирования. Кроме того, будет проведено моделирование молекулярной динамики ферментов, входящих в состав ферментативных тест-систем, в присутствии углеводородов нефти для разработки эффективной ферментативной биотест-системы . Это позволит создать комплексный биотест для экспрессной оценки степени загрязнения и деградации почвенных экосистем при загрязнении нефтепродуктами путем оптимизации набора современных методов анализа, выбора наиболее экспрессных и чувствительных из имеющихся в настоящее время. Особой задачей является подбор наиболее эффективных способов биоремедиации нефтезагрязненных почв на территориях, приравненных к районам Крайнего Севера, с использованием микробиологических препаратов, компенсирующих нарушение структуры почвенных микробных сообществ и экотоксикологических параметров. Новизна проекта связана с исследованием механизмов роли микробиома в деградации северных почвенных экосистем, загрязненных нефтепродуктами. Исследование имеет важное прикладное значение для решения проблем охраны окружающей среды, предупреждения и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, разработки технологий снижений загрязнений природных сред северных территорий Российской Федерации, подвергшихся воздействию нефтепродуктов. Будут предложены новые технологии, обладающие высоким потенциалом для коммерциализации. Предлагаемое исследование является многопрофильным, мультидисциплинарным и комплексным, поскольку будет проведено по нескольким взаимосвязанным направлениям, ориентированным на новые научные знания и результаты для экологического мониторинга, почвоведения и биофизики. Масштаб и комплексность по решению конкретных задач в рамках данного проекта соответствует как перечню приоритетных направлений исследований, указанных в Стратегии научно-технологического развития Югры, п. 5.3.4. «Экологический прорыв» социально-экономического развития Ханты-Мансийского автономного округа – Югры, так и направлению Н4, утвержденному в Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации (утверждена Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. No 642 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации»).
