Сорбция тяжёлых металлов меланиновыми пигментами ряда дереворазрушающих грибов
Н.В. Сушинская, В.П. Курченко
Раздел: Химия природных сред и объектов
Объектом исследования являлись меланиновые пигменты, полученные из различных видов дереворазрушающих грибов. В результате потенциометрического титрования полученных меланинов ацетатом свинца, установлено, что эффективность связывания Pb2+ убывает в ряду меланинов из трутовика ложного дубового (Phellinus robustus (P. Karst.) Bourdotet Galzin); трутовика ложного (Phellinus igniarius (L.) Quel.); трутовика окаймлённого (Fomitopsis pinicola (Sw.) P. Karst.); трутовика плоского (Ganoderma applanatum (Pers.) Pat.); трутовика настоящего (Fomes fomentarius (L.) J.J. Kickx); трутовика скошенного, чага (Inonotus obliquus (Pers.:Fr.) и изменяется от 0,170 до 0,103 мг Pb2+/1 мг меланина. Взаимодействие исследуемых меланинов с ионами Pb2+, Cd2+, Cu2+, Zn2+ в точке эквивалентности приводит к агрегации комплексов и выпадению их в осадок. Агрегированные хелатные комплексы ионов Cu2+; Pb2+; Cd2+; Zn2+ с меланином из чаги, растворяются в присутствии различных концентраций конкурентного комплексообразователя ионов металлов - ЭДТА. При этом его концентрация, необходимая для растворения вышеуказанных комплексов, убывает от 4,5 • 10-4 до 1,8 • 10-4моль/л. По данным термогравиметрии энергия активации комплекса Pb2+-меланин составляет 357 кДж/моль, тогда как их механической смеси – 80–82 кДж/моль, что свидетельствует о стабилизации этого хелатного комплекса. Показано, что в молекуле меланина из чаги имеется 25 центров связывания различных металлов. Результаты ЭПР-спектроскопии хелатных комплексов, исследованных меланинов со Pb2+ показали увеличение количества парамагнитных центров [ПМЦ] с 1017 спин/г до 6,5 • 1018 спин/г, что свидетельствует об участии свободнорадикальных мономеров феноксильной и бензосемихинонной природы меланинов во взаимодействии. При внутрижелудочном введении мышам хлорида меди в дозе 200 мг/кг (ЛД50) и меланина из чаги в дозе 360 мг/кг массы, выживаемость животных возрастала до 100%, а при введении хлорида кадмия 94 мг/кг (ЛД50) и меланина (1000 мг/кг) выживаемость достигала 80%. Полученные результаты сорбции тяжелых металлов меланинами ряда дереворазрушающих грибов создают предпосылки их практического использования в качестве энтеросорбентов.