Биотехнологические основы применения микробных консорциумов для удаления пестицидов из окружающей среды

Применение микробных штаммов в виде чистых культур широко используется в самых разных областях. В природной среде микроорганизмы существуют в составе сообществ из нескольких видов и функционируют эффективнее, чем монокультуры. Сигнальные и коммуникационные пути между клетками играют ключевую роль в конструировании микробных консорциумов, поскольку входящие в их состав микроорганизмы обмениваются диффундирующими сигнальными молекулами. Смешанные микробные культуры пока изучены недостаточно, поскольку отсутствуют необходимые знания об их взаимодействии. Для совместного существования различных микроорганизмов в составе сообщества и их биотехнологического применения предложен ряд подходов. В природной среде микроорганизмы могут обладать уникальными метаболическими свойствами. Поэтому в микробных консорциумах метаболическая нагрузка распределяется между штаммами, что обеспечивает эффективную деградацию пестицидов. Синтетические микробные консорциумы способны выполнять заданные функции на участках, загрязнённых в естественных условиях. В настоящем обзоре особое внимание уделено микробным консорциумам и их функциям в природной среде. Подробно рассмотрены современные применения микробных консорциумов для деградации пестицидов и биоремедиации окружающей среды. Кроме того, рассмотрены перспективные направления развития синтетических консорциумов. В обзоре также представлены перспективы дальнейшего развития этих подходов и новые платформы для их реализации, а также освещены практические аспекты понимания научных основ функционирования консорциумов.