Вести из лабораторий
Губительный защитник
Сельское хозяйство пока не может обходиться без гербицидов — химических веществ для борьбы с сорняками. Среди наиболее широко используемых сегодня препаратов — глифосат. Это неселективный гербицид, то есть он уничтожает все растения, на которые попадает, что считается как его основным преимуществом, так и недостатком.
Несмотря на то, что глифосат как гербицид используется с 1973 года, дискуссии среди исследователей и экологов относительно его безопасности, как для здоровья человека, так и для окружающей среды, идут до сих пор. Одни специалисты уверены, что при рекомендуемых для использования концентрациях гербицид абсолютно безвреден — в том числе для почвы, другие же говорят о том, что даже незначительное количество глифосата наносит серьёзный вред природе. И если в одних странах его продолжают активно применять в земледелии, то, например, во Франции этот гербицид в 2019 году по решению суда был запрещён.
Сотрудники Академии биологии и биотехнологии Южного федерального университета (ЮФУ) изучили, какой эффект данный гербицид оказывает на почвенный микробиом. Сообщество микроорганизмов — важная составляющая поддержания плодородия почвы, члены которого выполняют множество функций, стимулирующих рост растений. Свои исследования почвоведы проводили на модельной бактериальной популяции. В качестве модельного микроорганизма была выбрана E. coli (кишечная палочка) — наиболее изученная бактерия, чаще всего используемая в экспериментальных исследованиях. Оценивали влияние глифосата на образование бактериальных биоплёнок (обычной жизненной формы почвенных бактерий), интегральную токсичность, уровень метаболизма, повреждение белков и мембран бактериальной клетки, а также способность гербицида вызывать её мутации.
Эксперименты проводили с четырьмя концентрациями глифосата, рекомендованными для агротехнического применения, а также с концентрациями в десять, сто и тысячу раз меньшими. Оказалось, что гербицид подавляет образование бактериальных биоплёнок при всех исследованных концентрациях.
Сотрудники ЮФУ отмечают как особенно важный результат то, что в двух наиболее низких исследованных концентрациях глифосат проявляет генотоксические свойства и усиливает мутагенез. Причины этого, как выяснили исследователи, — общее подавление метаболизма (уровня обмена веществ) в бактериальной клетке, проявления токсичности, повреждение белков и мембран бактериальной клетки, а также усиление в ней окислительного стресса. Однако давать конкретные прогнозы о снижении плодородия в результате применения глифосата