Ученые Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) в рамках федеральной программы «Приоритет 2030», поддерживаемой Министерством науки и высшего образования России, разработали около 200 новых химических соединений, которые могут служить потенциальными антидотами для пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.
Сельскохозяйственные технологии сегодня неразрывно связаны с применением химических препаратов для борьбы с болезнями растений, вредителями и стимуляции их роста. Без использования пестицидов органическое земледелие не может обеспечить достаточный уровень урожая. Однако, применение химических веществ имеет негативные последствия, такие как снижение урожайности на 15−60% из-за угнетающего влияния на сами культуры.
Для преодоления негативных последствий применения пестицидов их эксперты часто используют специальные фитоиммуномодуляторы, которые называют антидотами. Эти вещества помогают нейтрализовать воздействие токсических компонентов, уменьшить отрицательный эффект гербицидов на выращиваемые культуры и снизить содержание пестицидов в продукции. Важно, чтобы подобные антидоты были безвредны для людей и растений, но при этом сохраняли высокую эффективность гербицидов в борьбе с сорняками.
«Вопрос максимального снижения негативного воздействия пестицидов на сельскохозяйственные культуры имеет государственное значение для сельского хозяйства нашего региона и всей отрасли. Созданные нашими учеными инновационные препараты позволят увеличить урожайность сельхозкультур и снизить негативное воздействие гербицидов на окружающую среду», — отметил актуальность разработок ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
На химическом факультете СКФУ в настоящее время проводятся исследования по поиску антидотов, которые могут противостоять пестицидам, применяемым для выращивания стратегически важных сельскохозяйственных культур. В рамках этого проекта проводится сотрудничество с учеными из КубГУ, которые также вносят свой вклад в эту область исследований.
«Нами получено около 200 новых соединений и установлено их строение с помощью физико-химических методов, в том числе рентгеноструктурного анализа. Научное исследование проходит на стыке тонкого органического синтеза, химии гетероциклов, агрохимии и хемоинформатики. Разработано четыре новых метода синтеза соединений, перспективных для создания новых препаратов, снижающих токсичность гербицидов», — пояснила профессор химического факультета СКФУ, доктор химических наук Инна Аксенова.
Ученые СКФУ исследовали синтезированные соединения и провели молекулярный докинг, чтобы выявить потенциальные антидоты. Исследования показали, что эти соединения обладают заметным ростстимулирующим эффектом и антидотным действием по отношению к гербициду 2,4-Д при экспериментах на проростках подсолнечника в лабораторных условиях. Наблюдалось снижение отрицательного воздействия на проростки подсолнечника на 48−63% и на корни проростков — на 52−62%. Был также выявлен явный ростстимулирующий эффект, при котором наблюдался прирост в 25%.
На следующих этапах исследований ученые планируют более детально изучить свойства найденных соединений, полученных с использованием новых методов синтеза. Они также будут определять наиболее перспективные препараты для внедрения, проводить экономические расчеты и оценивать конкурентоспособность продуктов, которые могут быть выведены на рынок.
