Исследование: сочетание смесей азота и пестицидов в почве влияет на развитие устойчивости к антибиотикам

20.10.2025

Группа китайских ученых связала загрязнение почв пестицидами и их взаимодействие с азотными удобрениями с глобальным кризисом устойчивости к антибиотикам. Этот факт по мнению исследователей вызывает серьезную озабоченность по поводу неблагоприятных последствий традиционного земледелия. Выводы изложены в опубликованном исследовании.

Распространение устойчивости микробов к антибиотикам серьезно угрожает общественному здоровью во всем мире. Неантибиотические стрессоры внесли значительный вклад в развитие устойчивости бактерий к антибиотикам.

Эра антибиотиков началась в 1928 году с открытием пенициллина, который спас множество жизней во время Второй мировой войны (Sosa, 2006). Антибиотики эффективно лечат несколько неизлечимых бактериальных заболеваний. Однако неконтролируемое и неизбирательное применение антибиотиков привело к появлению бактерий с множественной лекарственной устойчивостью, что снижает эффективность антибиотиков и представляет значительную угрозу для здоровья человека. В мире по причинам, связанным с устойчивостью бактерий к противомикробным препаратам, умирает ежегодно около 5 миллионов человек, из них 1, 3 миллиона человек – непосредственно из-за устойчивости бактерий к противомикробным препаратам. Резистентность к распространенным антибиотикам в некоторых регионах мира достигает 70%.

Резистентность растет быстрее, чем разрабатываются новые антибиотики.

Исследовательская группа из нескольких китайских университетов и лабораторий и Королевского университета в Белфасте провела трехлетнее исследование в Китае с использованием почвенных бактерий и фагов (бактериофагов или вирусов, которые вторгаются в бактерии) из экспериментальной области. Микроорганизмы подвергались воздействию различных условий, в том числе комбинации азотных удобрений и двух категорий пестицидов (инсектицид хлорпирифос и смесь фунгицидов азоксистробина и пропиконазола).

Ученые выясняли, повлияло ли сочетание смесей азота и пестицидов на перенос и использование генов устойчивости к антибиотикам (ARG). Наибольшую озабоченность вызвали те ARG, которые распространяются в человеческой среде.

Ученые обнаружили, что азот является сильным драйвером процессов резистентности, кроме того, это влияние многократно усиливается при комбинации с пестицидами. Обильное присутствие ARG и вспомогательных генов указывает на то, что и вирусы, и бактерии пытаются выжить в таких неблагоприятных условиях.

В исследовании отмечается, что проблема устойчивости к антибиотикам, как и устойчивости целевых организмов к пестицидам, является насущным глобальным явлением. Использование антибиотиков в качестве пестицидов также обостряет эту проблему. Общественные организации и экологи не раз обращали внимание на эту проблему и продолжат призывать прекратить использовать такие препараты вместо пестицидов.

«Антибиотики, как и пестициды, как известно, часто используются не по назначению во всем мире, и без удаления обоих из сельского хозяйства, нет никакого контроля над тем, как живые организмы — бактерии и вирусы, будут использовать полученные возможности», — указывают авторы исследования.

Кризис устойчивости к антибиотикам (антибиотикорезистентность) — растущая глобальная проблема, при которой бактерии, возбудители инфекций, становятся неуязвимыми для лекарств, предназначенных для их уничтожения. Это приводит к утрате эффективности антибиотиков и осложнению или невозможности лечения инфекций. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признала проблему растущей угрозой для здравоохранения в мировом масштабе.

В другом исследовании группы китайских ученых изучается влияние пестицидов в почве на развитие устойчивых к антибиотикам бактерий.

В число сред, которые были идентифицированы как очаги развития антибиотикорезистентных бактерий, входят сельскохозяйственные угодья, пруды аквакультуры, промышленные отходы, отходы горнодобывающей промышленности и сточные воды (Knapp et al., 2011; Su et al., 2015; Hu et al., 2016). Сообщалось о нескольких стрессовых факторах, не связанных с антибиотиками, которые ускоряют развитие антибиотикорезистентности и стимулируют эволюцию микробных сообществ. Некоторые из этих стрессоров включают:
— дезинфицирующие средства и побочные продукты дезинфекции (Zhang et al., 2019a)
— частицы выхлопных газов бензина и дизельного топлива (Zhang et al., 2018)
— наноматериалы (Li et al., 2020; Lu et al., 2020)
— микропластик (Liu et al., 2021)
— тяжелые металлы (Imran et al., 2019).

Влияние неантибиотических веществ на устойчивость бактерий к антибиотикам впервые было описано несколько десятилетий назад. Например, салициловая кислота, регулятор роста растений, изменяет чувствительность Escherichia coli к различным антибиотикам (Aumercier et al., 1990; Rosner, 1985). Однако исследования влияния неантибиотических веществ, таких как пестициды, на устойчивость бактерий к антибиотикам отсутствуют.

Во всем мире почти 64 % сельскохозяйственных угодий (приблизительно 24,5 млн км ² ) подвержены риску загрязнения пестицидами более чем одним действующим веществом, тогда как 31 % сельскохозяйственных угодий подвержены повышенному риску из-за постоянного внесения пестицидов (Tang et al., 2021). Остатки пестицидов в окружающей среде не только разрушают экосистему (Lu et al., 2019a), но и попадают в организм человека и животных через дыхание, контакт и пищевые цепи, вызывая у этих организмов острое или хроническое отравление (Zhang et al., 2021c; Zhou et al., 2011).

По материалам Агентства плодородия

Союз органического земледелия

Независимое общественное движение. Рост производства и потребления здоровых, органических продуктов, обучение, просвещение потребителей, научные исследования, внедрение экоагротехнологий в АПК.