ИСТИНА

Органо-минеральные взаимодействия и окисление биомолекул органических остатков являются важнейшими реакциями биогеохимического цикла углерода, способствующими долговременному связыванию Сорг в почвах. Фенольные соединения являются одними из наиболее реакционноспособных компонентов ОВ почв, трансформация которых в почвах приводит к накоплению ароматического углерода, в том числе в виде специфических темноокрашенных соединений гумуса – гуминовых веществ. Однако, взаимное влияние адсорбционных взаимодействий и свободнорадикальных окислительных реакций в трансформации фенольных соединений в почвах изучено недостаточно. Целью настоящей работы было изучить влияние минеральной фазы на процессы свободнорадикального окисления фенольных кислот – продуктов деструкции лигнина и влияние фенолоксидазы лакказы на адсорбционное связывание фенольных кислот. Объектами исследования служили фенольные кислоты – пара-оксибензойная (HDB), протокатеховая (PCat), галловая (Gal), кофейная (Caf), ванилиновая (Van), сиреневая (Syr), феруловая (Fer); каолинит, модифицированный гидроксидом Al - каол-Al(OH)x; препарат лакказы гриба Coprinus comatus. Проводили реакции фенольных кислот индивидуально и в смесях с лакказой в отсутствие минерала, с минералом в отсутствие лакказы, а также при совместном присутствии лакказы и минерала (лакказу иммобилизовывали на минерале). Время реакции было 1 час. Концентрацию кислот до и после реакции определяли методом ВЭЖХ с обращенной фазой. Реакции проводили в статических и динамических условиях. Установлено, что порядок окисления кислот лакказой (при их индивидуальном внесении) был следующий: Caf>Fer>Gal>Syr>pCat. Ванилиновая и пара-оксибензойная кислоты ферментом в условиях проведения эксперимента не окислялись. В присутствии минерала количество кислот (Caf, Syr, Gal, PCat), прореагировавших с лакказой, увеличивалось примерно в 2 раза. Установлено, что это не было связано с сорбцией исходных веществ. В присутствии минеральной фазы происходила сорбция продуктов реакции, что сдвигало равновесие реакции в сторону ее дальнейшего протекания. Присутствие лакказы существенно увеличивало количество кислот, сорбированных минералом (по сравнению с опытом с минералом без лакказы), что, видимо, обусловлено реакциями полимеризации и связыванием олигомерных продуктов. Данные закономерности были выявлены также в динамическом эксперименте с использованием проточной колонки и малых (близких к почвенным) концентраций веществ. Таким образом, установлено взаимное влияние минеральной фазы и свободнорадикальных реакций на связывание фенольных соединений в устойчивые органо-минеральные комплексы.