По статье Water Research, опубликованной онлайн 11 августа 2025 года
Ключевые цифры
О какой плесени идёт речь
Эта работа не про пятна плесени на стенах и не про обработку помещений. Исследователи изучали споры плесневых грибов, находящиеся в питьевой воде.
В водопроводных системах грибы могут попадать в резервуары, фильтры, трубы и биоплёнки. Их споры устойчивее обычных вегетативных клеток. Некоторые виды переносят хлор или хлорамин лучше бактерий и способны участвовать в проблемах запаха и вкуса воды.
Авторы выбрали Aspergillus tubingensis, Penicillium chrysogenum и Penicillium spinulosum. Затем сравнили их инактивацию дальним ультрафиолетом 222 нм и обычным излучением 254 нм.
Что здесь действительно новое
Сам факт, что УФ способен инактивировать плесневые споры, известен давно. И преимущества 222 нм для отдельных устойчивых микроорганизмов тоже изучали раньше.
Новизна этой работы в другом. Учёные одновременно сравнили кинетику трёх водных плесневых грибов и проследили, что происходит внутри спор. Для этого они использовали проточную цитометрию, анализ активности генов и метаболомный анализ.
То есть исследование отвечает не только на вопрос «сколько спор перестало расти», но и на вопрос «почему 222 нм действует на них сильнее».
222 нм потребовал меньшую дозу
Для каждого вида рассчитали дозу, необходимую для 3-log инактивации. Это снижение числа жизнеспособных спор примерно на 99,9%.
По сравнению с 254 нм излучение 222 нм потребовало на 28,9-54,7% меньшую дозу. Диапазон получился широким, потому что устойчивость зависела от вида гриба.
У кривых обеззараживания спор часто есть начальное «плечо»: первые порции УФ дают слабый результат, а заметная инактивация начинается позже. Это связывают с защитными структурами, скоплениями спор и способностью клетки компенсировать часть повреждений. УФ 222 нм сокращал это плечо.
Он бил не только по ДНК
Обычный УФ 254 нм хорошо поглощается нуклеиновыми кислотами и в первую очередь нарушает копирование ДНК. У спор есть системы стрессовой защиты и восстановления, поэтому одного типа повреждения иногда недостаточно.
При 222 нм исследователи увидели более выраженное повреждение мембраны. Внутри спор вырос уровень активных форм кислорода. Изменился потенциал митохондриальной мембраны — признак серьёзного нарушения работы клеточной энергетики.
Анализ метаболитов показал сбой окислительного фосфорилирования и цикла трикарбоновых кислот. Это основные процессы, через которые клетка получает энергию. Одновременно снизилась активность генов, связанных с ремонтом ДНК.
Получился многоточечный удар: оболочка хуже защищала клетку, энергетический обмен нарушался, окислительный стресс рос, а система ремонта генетического материала работала слабее.
Почему 254 нм справлялся хуже
После обработки 254 нм споры в основном отвечали на стресс. Исследователи увидели усиление энергетического обмена и повышение активности генов антиоксидантной защиты.
Это не означает, что 254 нм не работает. Он тоже инактивировал споры. Но часть клеток успевала включить защитный ответ, поэтому для того же 3-log результата требовалась более высокая доза.
Разница между длинами волн показывает, почему одинаковое число мДж/см² нельзя считать одинаковым воздействием. Спектр определяет, какие молекулы и структуры клетки принимают основную часть энергии.
Что это значит для водоподготовки
Работа показывает потенциально сильный инструмент для тех случаев, где бактерии уже контролируются, а устойчивые грибные споры остаются проблемой. Особенно интересен сам механизм: 222 нм одновременно нарушает несколько систем клетки и уменьшает шанс восстановления.
Короткий вывод
УФ 222 нм инактивировал три вида плесневых спор меньшей дозой, чем 254 нм. Его преимущество связано не только с повреждением ДНК: он нарушал мембрану, энергетический обмен и работу механизмов восстановления.
Источник
Water Research, 2025. DOI: 10.1016/j.watres.2025.124392.
