В СФУ предложили программу для быстрого распознавания загрязнителей почвы — Naked Science
СФУ

В СФУ предложили программу для быстрого распознавания загрязнителей почвы

4.3

Ученые СФУ создали программное обеспечение, позволяющее ускорить и оптимизировать тестирование почвы, загрязненной различными вредными веществами, включая нитраты, пестициды и тяжелые металлы.

В СФУ предложили программу для быстрого распознавания загрязнителей почвы / ©Getty images

«Анализируя почвы, мы сталкиваемся с отсутствием образцов, которые можно считать эталонами чистой почвы, также бывает сложно сравнить полученные результаты и понять, какая из проб сильнее загрязнена неорганическими веществами. Мы включили в нашу базу данных более пятидесяти почвенных образцов и создали программу, которая позволяет сопоставлять анализируемые пробы почв с этими «идеальными» образцами.

Также эта программа помогает наглядно визуализировать, как различные загрязнения действуют на системы ферментов. Для разработки использовали моноферментную, двух- и трехферментную системы», – рассказала младший научный сотрудник лаборатории биолюминесцентных биотехнологий СФУ Елизавета Колосова.

Ученые пояснили, что основное достоинство этих систем в том, что все живые организмы, включая животных и человека, содержат базовые группы ферментов, а значит, понимание того, как загрязняющие вещества действуют на лабораторные ферментные системы, дает нам точное представление, как обнаруженные загрязнители повлияют на здоровье человека, если попадут к нему с овощами, фруктами или зерновыми, выращенными на загрязненных землях.

В настоящее время программа находится в открытом доступе. Исследователи уверяют, что использовать ее может любой желающий. Особенно востребованной разработка может стать для экологических исследований. Соавтор исследования и разработчик программного обеспечения, магистрант Сибирского федерального университета Матвей Байгин отметил, что стремился сделать программный продукт максимально простым в использовании.

«Есть база данных – образцы разных почв в таком их виде, который можно считать идеальным. Это и лесные почвы, и песчаные, и чернозем. Пользователь вводит свои численные значения, предварительно посчитанные на лабораторном оборудовании, в программу. Та ищет наиболее близкий образец и сравнивает «идеальные» показатели с «реальными» – пользователь видит сравнительный график и понимает, где и насколько введенные им данные отклоняются от образцовых, насколько почва, которую он изучает, отклоняется от нормы», – сообщил исследователь.

Отклонения, о которых говорят ученые, могут косвенно указать на источник загрязнения. Например, если «потревоженной» оказалась моноферментная система, содержащая бутирилхолинэстеразу – фермент, присутствующий, в том числе, в организме человека, то это указывает на повышенное содержание в почве пестицидов. Так разработанная программа помогает «вычислять» загрязнителей-«преступников», используя косвенные «улики».

Разработанная в СФУ программа достаточно универсальна. Внеся в базу «идеальных» образцов пробы воды можно, например, анализировать уровень загрязнения водных источников и питьевых скважин, а в будущем ученые не исключают возможности приспособить свою систему для оценки проб воздуха. «Такая программа удобна, у нее простой интерфейс, ее могут использовать как в профессиональных лабораториях центров метрологии или экологической экспертизы, так и в популярных образовательных проектах – например, для обучения школьников экологической грамотности.

Наши молодые ученые первыми в мире свели воедино две методологические системы. Во-первых, ввели не один условный эталон чистой почвы, а множество, потому что сравнивать песчаную почву и чернозем с одним эталоном по меньшей мере странно.
Во-вторых, показали, как удобно использовать ферментные системы для составления «фоторобота» опасных загрязнителей. Пользуясь этой программой, мы понимаем, что почва загрязнена, узнаем, чем она может быть загрязнена и даже на сколько отклоняются ее показатели от «индивидуального» (для каждого вида почвы он свой) образца», – подвела итог научный руководитель исследования, профессор, заведующая кафедрой биофизики СФУ Валентина Кратасюк.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
Вчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 15:26
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: