Селекция гербицидов повышает устойчивость почвенных микробных сообществ к антибиотикам
Гербициды являются одними из наиболее широко используемых химических веществ в сельском хозяйстве, но их влияние на состав и функционирование почвенных микробных сообществ остается неизученным. Эксперименты в почвенном микрокосме показали, что применение трех широко используемых гербицидов (глифосата, глюфосината и дикамбы), которые также используются в сочетании с гербицидоустойчивыми ГМО-культурами, увеличило распространенность генов устойчивости к антибиотикам (ГУА) и мобильных генетических элементов (МГЭ) в почвенных микробиомах без явных изменений численности, разнообразия и состава бактериальных сообществ. Глифосат имел относительно наибольший эффект по сравнению с двумя другими гербицидами.
Этот паттерн повышенной устойчивости можно объяснить двумя потенциальными основными механизмами: селекцией устойчивости к антибиотикам и мобилизацией ГУА посредством горизонтального переноса генов. Поскольку в экспериментах глифосат оказал явное влияние и является одним из основных гербицидов, используемых в Китае, исследователи сравнили его концентрацию и содержание ГУА и МГЭ в сельскохозяйственных почвах в 11 провинциях Китая. Они обнаружили, что история применения глифосата была связана с относительно более высоким содержанием ГУА и МГЭ по сравнению с контрольными участками без гербицидов на всех сельскохозяйственных полях, хотя требуется дополнительная работа, чтобы понять, в какой степени опосредованные гербицидами эффекты зависят от свойств почвы, видов сельскохозяйственных культур и методы ведения сельского хозяйства.
В совокупности результаты показывают, что применение гербицидов может обогатить ГУА и МГЭ за счет изменения генетического состава почвенных микробиомов, потенциально способствуя глобальной проблеме устойчивости к противомикробным препаратам в сельскохозяйственных средах, где почвенная микробиота неоднократно подвергается воздействию гербицидов во время борьбы с сорняками.
Исследователи подчеркивают, насколько важно пересмотреть методы оценки безопасного использования гербицидов. Например, количественная оценка воздействия гербицидов на рост бактерий с помощью простых лабораторных анализов вряд ли позволит предсказать результаты в бактериальных сообществах, где относительно низкие концентрации сублетальных гербицидов могут изменить численность и перемещение ГУА. Исследователи предлагают провести переоценку воздействия гербицидов на микробиом почвы, чтобы лучше понять риски, связанные с распространением устойчивости к противомикробным препаратам в сельскохозяйственных средах.
Источник: biosafety-info.net/articles/assessment-impacts/ecological/herbicide-selection-increases-antibiotic-resistance-in-soil-microbial-communities/