Новий інструмент дослідників допоможе розробити безпечніші пестициди
Більшість комерційних хімікатів, які щорічно надходять на ринок у Сполучених Штатах, не мають достатніх даних про здоров'я та безпеку. Для пестицидів Агентство з охорони навколишнього середовища США використовує різні методи для заповнення прогалин у даних, щоб оцінити хімічну небезпеку, вплив і ризик.
Дослідження "Концепція структури та процесу для розробки більш безпечних пестицидів" було опубліковано в журналі Science Advances.
Проте в останні роки зросло занепокоєння громадськості з приводу потенційної загрози, яку представляють ці хімічні речовини, поряд з усвідомленням того, що традиційні методи випробувань на тваринах не є прагматичними з точки зору швидкості, економіки або етики. Тепер дослідники з Університету Джорджа Вашингтона розробили новий обчислювальний підхід для швидкої перевірки пестицидів на предмет їх безпеки, ефективності і того, як довго вони збережуться в навколишньому середовищі. Більш того, і це найголовніше, новий підхід допоможе в розробці молекул наступного покоління для розробки більш безпечних пестицидів.
"Багато в чому наш інструмент імітує комп'ютерне відкриття ліків, в якому великі бібліотеки хімічних сполук перевіряються на їх ефективність, а потім налаштовуються, щоб зробити їх ще більш ефективними проти конкретних терапевтичних цілей», — Якуб Костал, доцент кафедри хімії в GW І сказав головний дослідник проекту. "Аналогічним чином ми використовуємо наш системний підхід для модифікації пестицидів, щоб зробити їх менш токсичними і більш здатними до розкладання, і в той же час переконатися, що вони зберігають хороші характеристики. Це потужний інструмент як для промисловості , так і для регулюючих органів, який може допомогти в розробці нові, більш безпечні аналоги існуючих комерційних агрохімікатів і, таким чином, захищають життя людей, навколишнє середовище і прибуток галузі».
Використовуючи свою модель, команда проаналізувала 700 пестицидів з реєстру пестицидів Агентства з охорони навколишнього середовища. У моделі враховувалася ймовірна стійкість або розкладання пестициду в навколишньому середовищі з плином часу, його безпеку і те, наскільки добре він впорався зі знищенням, відштовхуванням або контролем цільової проблеми.
Вони виявили, що лише 52, або 7%, проаналізованих хімічних сполук відповідали критеріям безпечної хімічної речовини. За словами дослідників, хоча результати аналізу показують, що більшість пестицидів, ймовірно, небезпечні, багато з них можна зробити більш безпечними, змінивши їх молекулярну структуру таким чином, щоб знизити їх токсичність без шкоди для ефективності.
"Наш аналіз показує, що, коли мова йде про розробку більш безпечних пестицидів, безумовно, є можливості для поліпшення", - сказала Джессіка Левер, аспірант GW і провідний автор статті. "Більш того, обчислювальний підхід, який ми розробили для кращого відбору та розробки безпечних пестицидів, може бути використаний як план і застосований до інших галузей, які покладаються на комерційні хімікати, наприклад, косметику та чистячі засоби».
У майбутньому команда сподівається доповнити свою модель розробкою пестицидів з відновлюваних хімічних будівельних блоків на біологічній основі для досягнення цілей сталого розвитку в галузі хімічного дизайну.
Також читайте:
- Трансгенні сорти рослин стійкі до комах-шкідників
- За допомогою штучного інтелекту здійснюється моніторинг вуглецю в ґрунті
- Завод Кобзаренка анонсував вихід на ринки Канади та США
- Вчені допомагають фермерам позбутися хімічної звички