Який ризик генетично модифікованих пестицидів, які зависають у ґрунті?

Нові дослідження показують, як новий вид генетично модифікованих пестицидів рухається і деградує в грунті.

Це нове покоління пестицидів може контролювати комах-шкідників, порушуючи здатність клопа створювати необхідні білки. Ці пестициди, що заглушують гени, можуть бути генетично вбудовані в сільськогосподарські культури таким чином, що ці культури можуть буквально вирощувати власну оборону.

Незважаючи на те, що пестицид існує всередині рослини, питання щодо його деградації схожі на звичайні пестициди, що застосовуються до зовнішніх культур: чи він руйнується? Якщо так, то за яких умов? У ґрунті? В озерах і річках? Який екологічний ризик?

Однак перед тим, як дослідники зможуть знайти відповіді на ці запитання, повинен бути спосіб відстеження пестициду та слідування за ним, коли він рухається та деградує в екосистемі.

Кімберлі Паркер, доцент кафедри енергетики, навколишнього середовища та хімічної інженерії в Інженерній школі МакКелві при Вашингтонському університеті в Сент-Луїсі, та група співробітників розробили метод відстеження цього нового пестициду в грунтах і почали розуміти, які процеси впливають тривалість його життя.

Цей новий пестицид являє собою молекулу дволанцюжкової рибонуклеїнової кислоти або РНК. Коли шкідник їсть цей пестицид, це заважає тваринам виробляти необхідні білки, що призводить або до затримки росту, або до смерті.


Innersele підписатися графіка


РНК - це макромолекула - це означає: вона велика - і через її розмір дослідники не можуть вивчити її за допомогою типових засобів, що використовуються для звичайних пестицидів.

Дослідницька група розробила метод позначання молекули пестициду радіоактивним атомом, дозволяючи їм слідувати за ним, коли він кружляв через закриті ґрунтові системи, представляючи різні сценарії. Вони змогли кількісно визначити пестицид та його компоненти лише за кількістю нанограмів на грам грунту.

Далі за допомогою методу вимірювання пестициду дослідницька група дослідила, що відбувається з пестицидом у кількох зразках ґрунту. Вони виявили, що ферменти в грунті можуть розщеплювати пестицид. Крім того, мікроби в ґрунті «їдять» пестицид, а також фрагменти, які ферментні реакції залишають за собою.

Однак у деяких ґрунтах відбувся інший процес: пестицид прикріплюється до частинок ґрунту, як мінерали та органічний детрит. «У сільськогосподарському ґрунті, - каже Паркер, - відбувається адсорбція» - коли молекули прилипають до поверхні. "Пестицид прилипає до частинок грунту", - каже вона.

"Ми виявили, що частинки грунту насправді можуть мати захисну дію на пестицид, - каже Паркер, - уповільнюючи швидкість деградації пестицидів". Ферменти та мікроби важче розщеплюють пестициди, які прикріпилися до ґрунту, але ступінь захисту ґрунту захистом пестициду різнилася серед досліджуваних ґрунтів.

"В даний час наша робоча гіпотеза полягає в тому, що в більш тонкому ґрунті більше частинок доступно для адсорбції", - говорить Паркер. Чим більше частинок грунту, тим більше поверхонь до пестициду може прилипати, посилюючи цей захисний ефект.

"Тепер, коли ми визначили основні процеси, що контролюють деградацію пестицидів у ґрунтах, ми далі детально дослідимо змінні, які контролюють ці процеси, щоб забезпечити точну оцінку екологічного ризику дволанцюгових РНК-пестицидів", - говорить Паркер. "Це дозволить нам зрозуміти, чи представляють ці нові пестициди небезпеку для екосистем".

Про авторів

Дослідження з'являються в Росії Наука та технології в галузі навколишнього середовища.

Фінансування надходило з програми досліджень та інновацій Європейського Союзу «Горизонт 2020»; підтримка Паркер від Міністерства сільського господарства США; та підтримка співробітників від ETH Zürich Research Grant.

джерело: Вашингтонський університет у Сент-Луїсі

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon