В ЮФУ выявили скрытую токсичность популярных агрохимикатов для почвенных бактерий

МОСКВА, 3 декабря. /ТАСС/. Исследователи Южного федерального университета (ЮФУ) установили, что ряд широко применяемых в сельском хозяйстве пестицидов и удобрений способен вызывать окислительный стресс, повреждение ДНК и увеличение частоты мутаций у почвенных бактерий даже при минимальных концентрациях. Об этом сообщили в пресс-службе ЮФУ.

"Мы использовали для оценки экотоксичности передовые методы биотестирования, где роль чувствительных "детекторов" выполняли специально созданные штаммы бактерий. Геномодифицированные клетки (E. coli) начинают светиться в ответ на конкретный тип стресса, что позволяет точно определить реакцию микроорганизмов на препарат", - сообщил профессор ЮФУ Иван Сазыкин.

Ученые проверили три коммерческих пестицида и два удобрения, которые традиционно считаются безопасными для агроценозов. Однако биосенсоры нового поколения, реагирующие на появление свободных радикалов, разрывы в ДНК и процессы алкилирования, показали иную картину. Наиболее сильный токсический эффект, по данным исследователей, продемонстрировал один из распространенных инсектицидов. Он оказывал выраженное влияние на генетическую стабильность бактерий и многократно повышал частоту мутаций, а в малых дозах стимулировал образование биопленок, указывая на стрессовую реакцию микробов.

Гербицид и фунгицид, участвовавшие в исследовании, также вызывали окислительный стресс и повреждение ДНК. Кроме того, они подавляли формирование бактериальных биопленок - ключевой структуры, обеспечивающей устойчивость и функциональность почвенной микробиоты. Нарушение этого механизма, подчеркивают специалисты, способно снижать долговременное плодородие почв.

Особое внимание ученые уделили удобрениям: препарат на основе гуминовых кислот при высоких концентрациях проявил мутагенный потенциал, тогда как гумат калия, наоборот, оказывал защитное действие - снижал частоту мутаций и поддерживал развитие биопленок.

Полученные данные указывают на необходимость пересмотра подходов к экологическому контролю агрохимикатов: сегодня оценка их опасности сосредоточена в основном на растениях и животных, тогда как состояние почвенной микробиоты остается вне нормативного внимания. "Наше исследование подчеркивает необходимость комплексного эколого-токсикологического скрининга всех применяемых препаратов. Современные биосенсоры позволяют в десятки раз точнее определять пороговые концентрации и реальные риски для почвенной микробиоты", - отметил Сазыкин.

Работа выполнена в Академии биологии и медицины им. Д. И. Ивановского ЮФУ при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и входит в стратегический проект "Технологии биоинженерии почв" программы "Приоритет-2030". Исследователи планируют расширить число тестируемых веществ и подготовить рекомендации по более безопасному использованию агрохимикатов для сохранения почвенного биоразнообразия.