Вещества, которые выделяют в окружающую среду некоторые почвенные микроорганизмы рода Bacillus, обладают не только антибиотическими свойствами, но и действуют как натуральное удобрение, способствуя повышению плодородия почвы, выяснили специалисты ТюмГУ в составе научного коллектива. Результаты исследования опубликованы в Rhizosphere.
Сельское хозяйство неизбежно нарушает естественное взаимодействие между почвой, микроорганизмами и растениями, что приводит к ускоренному истощению почв, отметили ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ).
Специалисты вуза совместно с коллегами из Всероссийского научно-исследовательского института защиты растений обнаружили, что некоторые бактерии рода Bacillus — бациллы, способны положительно изменять природное микробное сообщество в почве благодаря синтезируемым липопептидам. Эти соединения не только борются с грибковыми заболеваниями сельскохозяйственных культур, но и активируют почвенные ферменты, участвуя в усвоении растениями углерода, азота и фосфора.
«Уникальность антимикробного действия циклических липопептидов заключается в “перепрограммировании” микробной экосистемы, что делает ее более устойчивой. Эти молекулы служат сигналами для “союзных” бацилл бактерий в почве. “Союзники” способствуют формированию биопленок на корнях, что улучшает симбиоз микроорганизмов и растений и позволяет последним лучше усваивать питательные вещества», — прокомментировал заведующий лабораторией антимикробной резистентности института X-Bio ТюмГУ Алексей Васильченко.
Исследователь уточнил, что добавление чистых циклических липопептидов в почву активировало микробиоту для разложения органических соединений и высвобождения питательных веществ для растений, что увеличивает их устойчивость к стрессовым условиям и повышает урожайность.
«В полевом эксперименте препарат на основе липопептидов улучшил физиологические параметры картофеля: наблюдался активный рост корней и побегов. Это подтверждает, что циклические липопептиды могут служить экологичной альтернативой химическим удобрениям и пестицидам», — подчеркнул Васильченко.
Создание сельскохозяйственных препаратов, содержащих определенные виды бацилл, поможет уменьшить негативные последствия земледелия для окружающей среды. Однако для широкого применения данных пока недостаточно: ученые намерены выяснить все изменения, которые вызывает внесение бацилл в почву.
Работа осуществлялась при поддержке Российского научного фонда и Министерства науки и высшего образования России.
Фото: hi-tech.mail.ru