Поглощение ртути фитопланктоном контролируется тиолами

Метилртуть — одно из химических веществ, представляющих наибольшую угрозу глобальному общественному здоровью. Люди потребляют метилртуть, поедая рыбу, но как ртуть попадает в рыбу? Новое исследование показывает, что концентрации так называемых тиолов в воде контролируют доступность метилртути для живых организмов.

Чтобы метилртуть попала в пищевую сеть, она должна поглощаться организмами из воды, и этот захват происходит в первую очередь фитопланктоном. Это приводит к драматическому обогащению, при котором уровни метилртути могут увеличиваться в 10 000–100 000 раз. Однако между разными водными средами существует большое различие, и до сих пор было неясно, что контролирует этот процесс и почему вариация столь велика.

Предыдущие исследования показали, что доступность метилртути для живых организмов возрастает, когда содержащая ртуть вода с водно-болотных угодий, ручьев и рек попадает в море. Новое исследование показывает, что органические соединения, называемые тиолами, играют ключевую роль в этом процессе благодаря своей способности связывать ртуть.

Исследовательская группа под руководством профессора Эрика Бьёрна с кафедры химии Университета Умео глубоко изучила эти процессы. Результаты, недавно опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что поглощение фитопланктоном контролируется концентрациями тиолов. Они прочно связывают метилртуть, поэтому высокие концентрации тиолов ингибируют её поглощение.

Тиолы содержатся во всем органическом веществе, растворенном в воде, но исследование показывает, что концентрации тиолов значительно ниже в морских средах. Поэтому метилртуть, попадающая в море, не будет так прочно связана и может поглощаться, например, фитопланктоном.

Исследователь Эмили Силен провела большую часть экспериментов во время своего визита в Университет Умео.

«Мы показываем, что доступность метилртути для поглощения определяется содержанием тиолов в растворенном органическом веществе. Тот факт, что поглощение метилртути настолько выше в морских средах по сравнению с наземными, является прямым следствием того, что концентрации тиолов в море намного ниже», — говорит Силен.

Будущие риски, связанные с метилртутью, зависят в основном от того, насколько нам удастся сократить выбросы ртути в окружающую среду. Однако климат и другие изменения в окружающей среде также могут влиять на количество и метаболизм ртути.

«В таком сложном контексте крайне важно понимать ключевые процессы на молекулярном уровне, чтобы иметь возможность прогнозировать развитие, оценивать риски и разрабатывать эффективные меры на уровне экосистемы», — говорит Бьёрн.