© РИА Новости / Виталий Тимкив / Перейти в фотобанкУборка пшеницы
Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики СО РАН разработали концепцию комплексного тестирования сельскохозяйственных земель, загрязненных различными химическими веществами, из-за использования ферментов оно позволит более точно провести анализ почвы, сообщает пресс-служба СФУ.
"В основе предложенных тест-систем — ферменты, а не живые организмы. С помощью новых тест-систем заключение о наличии токсических веществ в почве можно сделать благодаря подавлению ферментативных реакций, отвечающих за различные функции живого организма — дыхание, свечение и так далее, результат получается более точным, чем при использовании классических методов биологического анализа", — говорится в сообщении.
По данным ученых, в настоящее время, чтобы найти загрязнения используемой в сельском хозяйстве почвы и принять оперативные меры по их устранению, массово используют не только химические методы анализа, но и биотесты. Например, проверяют загрязнение воды или почвы при помощи простых организмов – бактерий, водорослей или рачков-дафний. Если их «самочувствие» меняется, это указывает на присутствие в пробах опасных веществ. Но точность таких биотестов невысока.
«Наша исследовательская группа разработала комплексные тест-системы, предназначенные для экологического мониторинга почвы. Это ферментативные биотесты — более чувствительные и точные, чем широко используемые стандартные биотесты. Они обеспечивают надежный результат и меньше зависят от случайных факторов, чем, например, тесты на дафниях — кстати, ни одно живое существо в результате нашей работы не пострадало», — цитирует пресс-служба младшего научного сотрудника лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ Елизавету Колосову.
Сообщается, что для экспериментов ученые подобрали цепочки ферментов, обеспечивающих работу определенных функций живого организма — один фермент отвечает за дыхание, другой участвует в процессе пищеварения и так далее. В итоге исследований более десяти таких систем были выбраны три ферментные системы с максимальной чувствительностью к разным классам вредных веществ, встречающихся в почвах. Важно, что при использовании всех трех систем в комплексе можно получить всесторонний ответ на максимально полный перечень вредных веществ, которые могут содержаться в образцах.
В качестве модельных токсикантов ученые выбрали основные сельскохозяйственные загрязнители: фосфоро- и хлорорганические пестициды, наночастицы диоксида титана (он используется, в частности, как стимулятор роста растений) и хлорид меди, входящий в состав некоторых пестицидов. Для проведения экспериментов были выбраны пять модельных почвенных образцов — песок, легкий суглинок, средний суглинок, тяжелый суглинок и чернозем.
Чтобы исключить влияние компонентов незагрязненной почвы на результаты тестирования, в качестве контроля использовали водный экстракт из почвы без добавления токсических веществ.
«Задача-максимум нашего исследования — понять, как обнаруженные в почве токсиканты влияют на здоровье человека, питающегося овощами и злаками, выращенными на зараженной почве. Ведь используемые в новых тест-системах ферменты есть у всех живых организмов, включая человека», — пояснила доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой биофизики СФУ Валентина Кратасюк.
По словам профессора, на людях экспериментировать нельзя, но в СФУ сумели подобрать для тест-систем именно тот набор ферментов, который, с одной стороны, хорошо фиксирует всевозможные загрязнения такого сложного многосоставного объекта, как почва, а с другой стороны — большинство этих ферментов естественным образом «обитает» в каждом из нас.
«Сейчас это направление кажется очень перспективным, так как удалось доказать способность ферментативных тестов заменить живые организмы при биотестировании сложных природных сред», — отметила Кратасюк.
Источник: ria.ru