Исследователи из Иркутского института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН проводят скрининг грибов и бактерий для биологической утилизации пестицидов. Сейчас специалисты изучают микроорганизмы из музейной коллекции ИрИХ СО РАН, а в дальнейшем планируют выделять их из почвы.
Применение химических средств защиты растений с каждым годом увеличивается, из-за чего проблема загрязнения почв приобретает всё большую актуальность. Так, на начало 2020 года на территории РФ было использовано 65 тысяч тонн пестицидов, из которых 63,5 тысячи тонн составляют гербициды. Доля препаратов на основе действующего вещества имазамокса, применяемых на посевах сои, гороха, рапса и подсолнечника в нашей стране, с каждым годом растет. Загрязнение почв этим гербицидом происходит из-за внесения завышенных доз препарата, длительного его применения на одном и том же участке, а также при нарушении сроков и технологии обработки.
Снизить количество химических загрязнителей в почвах могут помочь микроорганизмы-деструкторы: уже известно, что они способны метаболизировать пестициды в безопасные формы. Такой подход достаточно экологичен и требует наименьших затрат, однако необходимо подобрать бактерии-деструкторы и оценить безопасность их применения.
Поиском подобных микроорганизмов занимаются в лаборатории экологической биотехнологии ИрИХ СО РАН. В частности, сейчас ученые определяют деградационный потенциал бактерий и грибов из коллекции самого института, где представлены штаммы как из Иркутской области, так и привезенные из других регионов.
«Для изучения деградационного потенциала микроорганизмов, взятых из коллекции ИрИХ СО РАН, мы провели предварительный скрининг по их выживаемости. Для этого в питательную среду мы добавляли пестицид в найденной нами концентрации в качестве единственного источника углерода и энергии. Всего в эксперимент было введено 20 штаммов грибов и 9 штаммов бактерий», — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории экологической биотехнологии ИрИХ СО РАН Екатерина Олеговна Приставка.
Для дальнейшей подробной работы ученые отобрали 19 наиболее перспективных микроорганизмов. Спустя неделю их инкубирования в присутствии гербицида имазамокса исследователи сделали отбор проб, чтобы определить остаточное количество химического вещества. Пробы анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. В качестве контроля служила стерильная питательная среда без микроорганизмов.
«Спустя неделю инкубирования максимальная деструкция вещества составляла 58 %, что показывает хорошие результаты за небольшой промежуток времени», — отмечает Екатерина Приставка.
На следующем этапе исследования ученые решили посмотреть динамику разложения пестицида. Микроорганизмы культивировали в присутствии химического вещества в течение десяти дней с ежедневным отбором проб. «В результате проведенного нами исследования мы показали, что в нашей коллекции есть перспективные микроорганизмы для биодеградации пестицида, способные в краткие сроки утилизировать до 60 % действующего вещества. К ним относятся четыре штамма грибов и шесть штаммов бактерий», — рассказывает Екатерина Приставка.
По словам исследовательницы, это только начальный этап изучения микроорганизмов-деструкторов. В дальнейшем ученые планируют работать с почвой, обработанной пестицидами: посмотреть, какие грибы и бактерии там представлены и способны ли они бороться с химикатами. Также планируется исследовать, насколько экологично будет распространять микроорганизмы-деструкторы в полях, какой эффект это окажет на экосистему.
«Наука в Сибири»
Фото из открытых источников
