Пестициды в капсулах обладают пониженной токсичностью и эффективнее уничтожают вредителей. Это выяснила российско-китайская группа химиков, в составе которой — ученые УрФУ. В качестве оболочки-капсулы исследователи предложили использовать бета-циклодекстрины, которые ослабляют токсическое воздействие пестицидов. Снижение токсичности в перспективе уменьшит количество пестицидов не только в растениях, но и в организме человека, который может получать их при употреблении в пищу растительных продуктов и мяса животных. Статья с результатами исследований опубликована в журнале Advanced Agrochem.
«Пестициды используют для уничтожения вредителей и возбудителей болезней растений, а также различных паразитов, сорняков, вредителей зерна и зернопродуктов, древесины. Они являются одними из самых токсичных загрязняющих веществ, которых очень трудно вывести из почвы — они медленно разлагаются. Соответственно, они всасываются в корни растений при их прорастании и идут дальше по пищевой цепочке, попадая в организм человека. Пестициды также имеют свойство накапливаться, особенно в жировых тканях, что несет серьезную опасность для людей. Кроме того, в жару они могут переходить в газообразное состояние и загрязнять воздушную среду», — говорит профессор кафедры технологии органического синтеза УрФУ Елена Ковалёва.
Для капсулирования ученые выбрали бета-циклодекстрины, которые можно дешево и легко синтезировать. Кроме того, их внешняя структура хорошо поглощает воду и улучшает растворимость пестицидов, повышает их стабильность и снижает токсичность. Это способствует более направленной защите растений от вредителей. В процессе исследования химики выяснили: для каждого пестицида исходя из определенных параметров и свойств нужно использовать конкретную модификацию циклодекстрина.
У инкапсулированных пестицидов есть и другие значительные преимущества перед традиционными.
«Инкапсулированные пестициды — это твердые вещества, заключенные в капсулы. Они могут легко отделяться от почвы и не всасываются в нее, они также более дружественны для атмосферы. Капсула помогает медленнее высвобождать пестициды, эффективнее воздействовать. При этом уничтожается гораздо больше разных болезнетворных бактерий. В условиях жаркой погоды инкапсулированные пестициды не испаряются и не загрязняют воздушную среду», — дополняет Елена Ковалёва.
Для России и Китая переход на использование пестицидов в капсулах важен. В частности, китайцы в течение многих лет активно использовали традиционные пестициды на небольших территориях, где впоследствии почвы загрязнены настолько, что больше не пригодны для выращивания культурных растений. Эта экологическая проблема стоит в Китае гораздо острее, чем в России, говорит Елена Ковалёва. В нашей стране больше подходящих мест для выращивания различных культур, которые пока не так сильно загрязнены. Однако, чтобы не допустить экологическую катастрофу в России, необходимо задуматься о переходе с традиционных пестицидов на инкапсулированные.
Так как пестициды остаются вредными даже в оболочке (хоть и в меньшей степени), в планах ученых — разработать природные пестициды, безвредные и для человека, и для окружающей среды. В них войдут полезные для людей биологически активные вещества, которые можно будет безопасно и эффективно использовать против сорняков и различных болезнетворных бактерий.
УрФУ — один из ведущих вузов России со столетней историей, один из лидеров программы «Приоритет–2030», № 1 в стране по объемам приема. Расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных летних студенческих игр 2023 года, городе-победителе отбора Правительства России на создание университетских кампусов. Вуз выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ).
УрФУ оперативный — в телеграм.