Новый подход к анализу сельхозземель
Специалисты Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с Институтом биофизики СО РАН представили инновационную концепцию комплексной оценки состояния сельскохозяйственных территорий. Разработанные тест-системы на основе ферментов обеспечивают высокоточное выявление химического загрязнения почвы.
Преимущества ферментативных методов
Новаторство метода заключается в отсутствии необходимости использовать живые организмы. Обнаружение токсинов происходит через регистрацию подавления ключевых ферментативных процессов (дыхание, люминесценция и др.), что гарантирует большую точность по сравнению с традиционными биотестами.
Эволюция биотестирования
Хотя современные методы анализа почвы уже включают биотесты с бактериями, водорослями или дафниями, их показатели часто недостаточно надежны. Чуткая реакция простых организмов на опасные соединения подвержена влиянию посторонних факторов.
Прорывная разработка от Елизаветы Колосовой
"Наша команда создала для экологического контроля почвы комплексные ферментативные тест-системы, — пояснила младший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ Елизавета Колосова. — Они существенно превосходят обычные биотесты по чувствительности и воспроизводимости результатов, и при этом полностью гуманны: никакие организмы в процессе не используются".
Трио эффективных систем
Ученые выявили более десяти ферментных цепочек, каждая отвечающая за определенную функцию организма. Экспериментально доказана высокая точность трех систем, чувствительных к различным классам загрязнителей. Их совместное применение обеспечивает комплексный анализ почвенных образцов на максимальный спектр вредных веществ.
Исследование модельных сред
Для испытаний были взяты ключевые загрязнители: фосфорорганические и хлорорганические пестициды, наночастицы TiO₂ (стимулятор роста) и хлорид меди (компонент пестицидов). Анализировались образцы на разных грунтах: от песка до чернозема. Чтобы исключить ложные результаты, контроль проводился на водных экстрактах чистых почв.
Здоровье человека в фокусе
"Главная наша цель — понять влияние токсикантов почвы на здоровье людей, потребляющих выращенные на ней растения, — подчеркнула доктор наук, профессор, заведующая кафедрой биофизики СФУ Валентина Кратасюк. — Используемые в тестах ферменты характерны для всех, включая человека. Это позволяет моделировать воздействие без экспериментов на людях".
Ферменты вместо живых организмов
Профессор Кратасюк отметила, что научному коллективу удалось подобрать универсальный ферментативный набор. Он одновременно эффективно детектирует широкий спектр загрязнений в сложной почвенной матрице и релевантен для человеческого метаболизма. Это делает ферментативные биотесты перспективной и этичной альтернативой традиционным методам анализа природных сред.
Источник: scientificrussia.ru
