Замена TNT взрывчаткой DNAN оказалась более вредной для растений
Новое исследование показало, что растущее использование химического соединения DNAN для замены TNT в взрывчатых веществах оказывает разрушительное и долгосрочное воздействие на растения.
В последние годы TNT начали заменять на DNAN, но до сих пор было мало известно о влиянии этого вещества на окружающую среду и о том, как долго оно может сохраняться в почве.
Исследователи из Йоркского университета более десяти лет изучали воздействие взрывчатки TNT на окружающую среду. Они показали, что это химическое соединение, используемое военными по всему миру, сохраняется в корнях растений, подавляя их рост и развитие.
Однако новое исследование под руководством профессора Нила Брюса из Департамента биологии Йоркского университета показало, что DNAN оказывает на растения эффекты, схожие с TNT, но накапливается во всем растении и сохраняется дольше.
"Подобно TNT, DNAN реагирует с ключевым растительным ферментом, генерируя реактивный супероксид, который сильно повреждает клетки. В ходе наших исследований мы генетически модифицировали растения, чтобы они успешно обезвреживали землю, загрязненную боеприпасами.
К сожалению, с DNAN ситуация совершенно иная, чем с TNT, так как он накапливается в надземных частях растения. В то время как растения могут использовать естественные процессы для снижения токсичности TNT, наши исследования показали, что у растений, по-видимому, нет естественного способа бороться с токсическим действием DNAN. Это означает, что он сохраняется в растении и токсичен при гораздо более низких концентрациях", — сказал профессор Нил Брюс.
Исследователи предупреждают, что, поскольку DNAN присутствует во всем растении, а не только в корневой системе, как в случае с TNT, существует больший риск того, что животные съедят зараженное растение, введя токсин в пищевую цепь.
В предыдущих исследованиях команды из Йорка генетически модифицированная трава, выращенная на земле, загрязненной военными взрывчатыми веществами, успешно разлагала загрязнители до неопределяемого уровня в своих тканях. Однако на данный момент не существует подобного метода для удаления или снижения концентрации DNAN.
По оценкам, в США более 10 миллионов гектаров военных земель загрязнены компонентами взрывчатых веществ. Правительство США оценивает, что очистка от неразорвавшихся боеприпасов только на учебных полигонах вооруженных сил США обойдется в 16–165 миллиардов долларов.
"Последние годы ознаменовались эскалацией применения военных взрывчатых веществ из-за глобальных конфликтов, поэтому мы потенциально имеем дело с огромными масштабами загрязнения. Это означает, что существует острая необходимость и интерес в разработке устойчивых стратегий фиторемедиации.
Мы также не знаем пределов токсичности DNAN для человека, поэтому мы надеемся, что наши последние исследования подчеркнут, что для понимания его эффектов срочно необходима дополнительная работа", — сказала соавтор исследования доктор Лиз Райлотт.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Plants, было проведено в сотрудничестве с исследователями из Исследовательского и инженерного центра армии США (ERDC).