г. Москва, Ленинский проспект, 47
Телефон: +7 499 137-29-44
Факс: +7 499 135-53-28
16 июня 2019 г.

Поле бойни: новый препарат эффективно уничтожает грибок зерновых

Созданный для борьбы с фитопатогенами химикат на порядок дешевле иностранных, безопасен для человека и не вредит экологии

Новый антигрибковый препарат для растений синтезировали российские химики. Разработка дешевле и эффективнее существующих на рынке, а главное — это отечественный продукт, ведь сегодня большинство используемых на российских полях химикатов приходится закупать за рубежом. Грибковые болезни — основная причина гибели урожая зерновых, к тому же возбудители быстро приобретают устойчивость к средствам для борьбы с ними. Препарат проходит полевые испытания на посевах с небольшэффективними площадями, в ближайшее время ученые планируют протестировать его в крупных хозяйствах.

Приручить пероксиды 

В России ежегодные потери зерна (ржи, ячменя, пшеницы, гороха и др.) из-за грибковых болезней составляют около 20% от всего урожая, или 200 млрд рублей в год, согласно анализу данных Росстата и стоимости этой продукции. Растения обрабатывают специальными препаратами, фунгицидами, однако грибки быстро обретают устойчивость ко многим химикатам. В итоге эффективность этой процедуры падает с каждым годом. Поэтому ученые из Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН создали новый класс фунгицидов на основе органических пероксидов.

Эти соединения — производные от пероксида водорода, в небольших количествах они присутствуют и в организме человека. Давно известно, что пероксиды обладают заживляющими, противомикробными и антипаразитарными свойствами. Исследуя новые методы синтеза органических пероксидов, ученые из ИОХ РАН выявили их высокую противогрибковую активность, причем как к патогенам в организме человека, так и к паразитирующим на растениях. Работа была проведена при поддержке Российского научного фонда.

 

Ранее пероксиды не пытались изучать по той причине, что это довольно неустойчивые соединения, считалось, что они легко взрываются, причем в прямом смысле. Однако ученые из ИОХ РАН нашли метод сделать их стабильными, вставив в эти соединения алкильные группы — фрагменты насыщенных углеводородов. Примером таких соединений служит метил (CH3) и этил (C2H5). Применяемые на данный момент фунгициды в основном препятствуют делению грибка или накоплению энергии в клетке, после чего патоген не может расти или прекращает жизнедеятельность. Однако они направлены только на одну целевую мишень-белок, на которую необходимо воздействовать для уничтожения гриба. Органический пероксид, по предположению ученых, действует на 3–5 мишеней, поэтому более эффективен.

Чтобы не умереть с голода

Испытания препарата проходят совместно со Всероссийским научно-исследовательским институтом фитопатологии уже несколько лет. За это время ученые убедились в эффективности созданного средства, проверяя его для обработки разных видов зерновых на небольших посевных площадях.

Споры грибков присутствуют на семенах изначально, еще до посева — они легко прилипают к зернам при уборке урожая, заражая зернохранилища. Поэтому во время экспериментов первую группу культур (семена пшеницы и гороха) исследователи обрабатывали перед посевом созданным веществом. Вторую группу по той же схеме обрабатывали разными уже известными препаратами. Третью, контрольную, оставили без защиты от грибка. Когда пришло время собирать урожай, оказалось, что по сравнению с контрольной группой масса обработанных пероксидами растений пшеницы была выше на 20%, а по сравнению со второй — на 5–10% (цифры немного варьировались в разные годы посева). 

– Важен не только факт, что урожайность после обработки нашим препаратом повысилась, – сообщил заместитель директора Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН Александр Терентьев. – Гораздо более существенный результат работы — получение отечественного фунгицида. Ведь сегодня все используемые на российских полях вещества для защиты урожая иностранного производства, а без них мы буквально умрем с голода, ведь грибки уничтожат весь урожай.

Несмотря на подтвержденную эффективность органических пероксидов при борьбе с грибками, ученые продолжают эксперименты. Исследователи хотят на молекулярном уровне выяснить точный механизм действия пероксида. Это важно как для понимания процесса, так и для возможности усилить действие созданного фунгицида.

Дешево и эффективно 

По сравнению с зарубежными аналогами, получение российского препарата обходится дешевле. Если иностранные вещества требуют 5–10 стадий для синтеза, российский позволяет ограничиться всего тремя. К тому же основное сырье для получения отечественного препарата — простая перекись водорода, доступный и дешевый компонент. Исходя из этого, авторы исследования считают, что стоимость их препарата будет ниже импортных минимум на порядок.

– Тот факт, что для производства препарата на основе органических пероксидов будет использоваться отечественное сырье, позволит избежать валютных рисков, – пояснил заведующий кафедрой защиты растений МСХА им. К.А. Тимирязева Февзи Джалилов. – Но для окончательных выводов о преимуществах и недостатках препарата перед коммерческими средствами необходимо дождаться его государственной регистрации, то есть официального подтверждения свойств.

Еще одно преимущество российской разработки — экологичность процесса производства. Все побочные продукты распадаются на кислород и воду, и, по предварительным данным, получаемый препарат абсолютно безопасен для человека животных и растений.

 

– Мы поместили созданный препарат в почвенный субстрат, а затем, спустя месяц, попробовали найти его с помощью жидкостной и газовой хроматографии, – рассказал директор Всероссийского научно-исследовательского института фитопатологии профессор РАН Алексей Глинушкин. – В итоге не обнаружили ни следа пероксида, он полностью разложился. Аналогичный эксперимент мы провели с популярным коммерческим фунгицидом и легко обнаружили его следы в почвенном субстрате.

Конечно, учитывая, что грибки быстро приобретают устойчивость к разным фунгицидам, можно предположить, что они найдут способ противостоять и воздействию органических пероксидов. Но, по словам Александра Терентьева, это произойдет не раньше чем через 10–20 лет. Оптимизм внушает тот факт, что природные пероксиды изначально нацелены на борьбу с грибком, поэтому патогенам будет крайне тяжело выработать защитный механизм.

В планах исследователей в ближайшее время перейти с экспериментальных полей на сельскохозяйственные угодья. Там российский препарат можно будет испытать на больших посевных площадях, чтобы окончательно удостовериться в его эффективности и перестать пользоваться зарубежными фунгицидами. Также ученые собираются провести полноценные испытания проверки безопасности препарата для животных и людей.

Источник: Известия

 

 

 

 

 

Конференции, проводимые институтом:

23-25 октября 2019 года

ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ХИМИЯ НИТРОСОЕДИНЕНИЙ И РОДСТВЕННЫХ АЗОТ-КИСЛОРОДНЫХ СИСТЕМ» (АКС-2019)

15 - 20 сентября 2019 года

Международная конференция "Катализ и органический синтез" (ICCOS-2019)

19 - 21 июня 2019 года

Второй Российско-французский семинар по химии гипер- и гипокоординированных соединений и интермедиатов элементов 14-й группы Периодической системы

с 13 по 17 мая 2019 г

Всероссийская конференция «Взаимосвязь ионных и ковалентных взаимодействий в дизайне молекулярных и наноразмерных химических систем» (ChemSci-2019)

Все конференции »

Важные события:

Поздравляем сотрудника ИОХ РАН Валентина Ананикова с избранием членом Европейской академии наук (Academia Europaea) Европейская академия наук (Academia Europaea) была основана в 1988 году и объединяет около четырех тысяч признанных специалистов в области математики, медицины, естественных наук, а также гуманитарных наук, права, экономических, социальных и политических наук из большинства стран Европы. В её состав также входят европейские ученые, проживающие в других регионах мира. В настоящее время в составе академии семьдесят два Нобелевских лауреата, причем многие из них были избраны в академию до получения премии.
Этой осенью в Институте органической химии им. Н.Д.Зелинского (ИОХ) РАН прошла Международная конференция ChemTrends – 2018, посвященная современным тенденциям развития химии. На которой были подробно представлены результаты пятилетней работы исследователей ИОХ РАН по масштабной программе “Органические и гибридные молекулярные системы для критических технологий в интересах национальной безопасности и устойчивого развития”
Работа молодых ученых ИОХ РАН заняла первое место в конкурсе «Снимай науку!» телеканала «Наука». На международный конкурс было прислано 1552 заявки из 110 городов из семи стран. Первое место во всех номинациях по результатам интернет-голосования и приз победителя по решению жюри получил видеоролик «Вера, Надежда, Наука», автором которого является Наталия Шубина из лаборатории Металлокомплексных и наноразмерных катализаторов.
Конференция ChemTrends-2018 собрала ученых из России, США, Великобритании, Франции, Норвегии, Ирландии, Германии и других стран. Более тридцати приглашенных докладов высветили современные тенденции химической науки. На конференции представлены результаты проекта по исследованию органических и гибридных молекулярных систем, полученные в рамках Гранта РНФ на реализацию комплексных научных программ организаций.
Все события »