Naslov
Procjena biološke aktivnosti herbicida i autohtonih mikroorganizama za održivi okoliš
(Biological activity evaluation of herbicides and indigenous microorganisms for sustainable environment)

Autori
Stojmilović, Ivana ; Polonji, Iva ; Šabić Runjavec, Monika ; Vuković Domanovac, Marija

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, dekanova nagrada

Godina
2021

Ključne riječi
herbicidi, autohtoni mikroorganizmi, biorazgradnja, održivi okoliš
(herbicides, indigenous microorganisms, biodegradation, sustainable environment)

Sažetak
Jedan od ciljeva održivog razvoja je ispunjavanje osnovnih životnih potreba. S porastom broja stanovništva raste potreba za povećanjem proizvodnje hrane. Sredinom prošlog stoljeća, sa svrhom suzbijanja rasta neželjenih biljnih vrsta i povećanja prinosa poljoprivrednih usjeva, počeli su se upotrebljavati herbicidi. Prekomjerna primjena herbicida dovela je do njihove postepene akumulacije i onečišćenja okoliša, koja se na zdravlje biljaka, životinja, a na posljetku i čovjeka, manifestirala kroz različite štetne i toksične učinke. Stoga se u današnje vrijeme znanost orijentirala prema traženju rješenja za očuvanje i zaštitu tla, neobnovljivog i nezaštićenog resursa, primjenom autohtonih bakterijskih kultura. Bakterije zahvaljujući sadržaju enzima imaju sposobnost biorazgradnje herbicida do spojeva potencijalno manje toksičnosti ili poželjnije do krajnjih produkata, ugljikovog dioksida i vode. Takvi produkti u tlu mogu biti korisni, jer predstavljaju osnovne i početne komponente prirodnih procesa u kojima dolazi do stvaranja energije, poput fotosinteze i Krebsova ciklusa. Na taj način osigurava se održivost okoliša, budući da se herbicidi nakon obavljanja svoje uloge prirodno razgrađuju te se njihovi bezopasni produkti uključuju u procese kruženja tvari u okolišu, ne ostavljajući za sobom štetne ili toksične ostatke. U ovom radu, iz tla onečišćenog herbicidom pendimetalinom, izolirano je nekoliko bakterijskih vrsta, koje pripadaju dvama rodovima: Bacillus i Pseudomonas. Rezultati karakterizacije i identifikacije pokazuju da su u uzorku prisutne bakterijske vrste: Bacillus megaterium, Bacillus marisflavi, Bacillus firmus, Bacillus cereus, Bacillus arsenicus i Pseudomonas monteilii te se pretpostavlja njihova sposobnost u biorazgradnji herbicida. Nadalje je u radu predstavljen put i mehanizam biorazgradnje pendimetalina s izoliranim bakterijskim kulturama te nastali produkti. Također je predstavljena i opisana spektroskopska karakterizacija herbicida pendimetalina 1H NMR, 1H - 1H COSY, NOESY, 13C, IR i GC/MS spektrom. Osim za pendimetalin, prikazani su i još neki do danas poznati putevi biorazgradnje različitih vrsta herbicida, koji se ostvaruju eksperimentalno izoliranim bakterijskim kulturama, te njihovi mehanizmi i produkti. Na posljetku je provedena procjena bioloških aktivnosti različitih početnih herbicidnih spojeva, kao i njihovih konačnih produkata pomoću softvera PASS. Procjena biološke aktivnosti provedena je sa svrhom usporedbe i dokazivanja smanjenja štetnih i toksičnih učinaka krajnjih produkata biorazgradnje na ljudsko zdravlje u odnosu na početne herbicidne spojeve. Na temelju navedenog, potvrđen je potencijal autohtonih mikroorganizama u biorazgradnji tla onečišćenog herbicidima i njihova uloga u postizanju održivosti okoliša.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA