Сотрудники химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова разработали многофункциональные биопрепараты, которые способны разлагать пестициды в почве и снижать устойчивость бактерий к антибиотикам, сообщает официальный сайт МГУ им. Ломоносова.
Результаты работы были опубликованы в журналах International Journal of Environmental Research and Public Health, Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products и Catalysts.
Ученые разработали биопрепараты, которые позволяют быстро и эффективно разлагать фосфорорганические пестициды в почвах. С помощью клеток биолюминесцетных бактерий авторы подтвердили отсутствие токсичности у почв, исходно содержащих пестициды.
«Для улучшения стабильности мы впервые иммобилизировали ферментные биопрепараты на дешевом минеральном носителе — натуральном цеолите, который обработали под действием низкотемпературной плазмы. Такая обработка обеспечивала повышение сорбционной емкости этого материала и его эффективное введение в почвогрунты для удаления пестицидов», — рассказала одна из авторов статьи, Ольга Маслова, кандидат химических наук, научный сотрудник кафедры химической энзимологии химического факультета МГУ.
Для создания препарата ученые использовали фермент органофосфатгидролазу, который был стабилизирован полиаминокислотами. Проведя расчеты на суперкомпьютере «Ломоносов», авторы спрогнозировали и рассчитали стабильные мультифункциональные высокоактивные биопрепараты на основе этого фермента и получили их на практике.
Комбинированное использование тех же ферментных биопрепаратов и различных антибиотиков препятствовало развитию резистентности к антибиотикам у бактерий и позволило снизить эффективные дозы препаратов в 8,5 раз. Это произошло из-за того, что фермент органофосфатгидролаза оказался способным катализировать (ускорять) не только гидролиз пестицидов, но и молекул, синтезируемых бактериями для перехода в антибиотикоустойчивое состояние.
«Потенциал применения подобных ферментных биопрепаратов в агросекторе экономики должно способствовать улучшению качества продукции и повышению эффективности сельскохозяйственного производства. В дальнейших исследованиях мы планируем более глубоко изучить и оптимизировать возможности использования разработанных ферментных биопрепаратов, чтобы регулировать развитие устойчивости у более широкого круга бактерий к самым разным антибиотикам», — заключила Ольга Маслова.