Быстро и без лишних затрат: Русские учёные разработали новый метод оценки совместимости пестицидов

Исследователи из Сибирского федерального университета создали быстрый и недорогой метод оценки совместимости пестицидов, базирующийся на ферментах светящихся бактерий. Разработка способствует снижению экологических рисков и экономии в сельском хозяйстве.

Учёные Сибирского федерального университета (СФУ) разработали новый метод для быстрой и недорогой оценки совместимости пестицидных смесей, которые часто применяются в сельском хозяйстве.

Этот подход является важным инструментом для обеспечения экологической безопасности и сокращения ненужных расходов при обработке сельскохозяйственных культур. Исследование получило освещение в журнале "Доклады Российской академии наук. Науки о жизни".

Применение пестицидов может наносить ущерб окружающей среде и здоровью человека. Многие аграрии используют "баковые" смеси пестицидов, которые объединяют несколько препаратов без проверки на совместимость. Как сообщили исследователи из СФУ, это может привести к непредсказуемым эффектам, когда пестициды оказывают взаимное усиление (в случае сенсибилизации) или ослабление (при антагонизме) действия.

До внедрения данного метода не существовало простого и доступного способа проверки взаимодействия пестицидов. Новый метод основан на использовании ферментативной системы, выделенной из светящихся бактерий, которая включает оксидоредуктазу и люциферазу. Изменения в интенсивности их свечения при воздействии пестицидов указывают на возможные взаимодействия в составе смесей.

Мы обнаружили, что при малых концентрациях пестициды могут "дружить". Однако при увеличении дозировки эффект изменяется, что говорит о невозможности существования универсальных смесей — каждая нуждается в тестировании,

— пояснила старший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ, Елена Есимбекова.

Ферментативный метод анализа, разработанный в СФУ, позволяет определять токсичность пестицидов без использования живых тест-организмов, что повышает скорость и снижает стоимость тестирования.

Этот подход даёт возможность проводить оценку множества образцов за короткое время, без лишних затрат.

Практическое применение данного метода может сократить экологический урон и уменьшить затраты на пестициды, предотвращая излишнее использование. В случае антагонизма, эффективность смесей снижается, что может потребовать дополнительных обработок и повышает риск загрязнения продукции.

Эксперименты с коммерческими препаратами на основе глифосата и хлорокиси меди показали, что их совместное применение не даёт аддитивного эффекта. Это означает, что эффективность компонентов зависит от их пропорций и вспомогательных веществ.

Если при смешивании изменяются характеристики препаратов, это сигнал на необходимость дополнительной проверки. Наш метод отвечает на вопрос: стоит ли использовать данные пестициды вместе или лучше искать другую комбинацию, — указала Есимбекова.

Учёные планируют продолжить работу, расширяя набор тестируемых объектов и изучая влияние различных ферментов (таких как трипсин, щелочная фосфатаза и лактатдегидрогеназа) для подтверждения полученных данных и выявления фермента, наиболее чувствительного к пестицидам.

Проект "Инженеры нашего времени", посвящённый продвижению инженерных наук и поддержанный грантом Министерства науки и высшего образования России, способствует популяризации инженерных специализаций и дальнейшему развитию подобных инициатив.