В современных условиях жизни пестициды крайне необходимы. Они не только защищают сельскохозяйственные культуры и повышают их урожайность, но и предотвращают засорение линий электропередач и автомагистралей растительностью. Синтетические пестициды имеют свои недостатки, такие как токсичность, которая может угрожать экосистемам. Например, сокращение популяций пчел во всем мире по крайней мере частично связано с применением определенных классов пестицидов. Вот почему некоторые ученые экспериментируют с другими видами пестицидов. Вместо токсичных химических препаратов исследователи из Кардиффского университета (Великобритания) изучают возможность использования органических пестицидов — бактерий, которые защищают сельскохозяйственные культуры от заболеваний.
Биопестициды, разрабатываемые на основе бактерий или веществ, полученных из бактерий, не являются чем-то новым. В 1990-х экспериментировали с бактериями буркхолдериями (Burkholderia ambifaria), которые продуцируют один или несколько антибиотиков, активных против широкого спектра патогенных грибковых заболеваний растений. Данные антибиотики во многих случаях подавляют заболевания, а их использование в биоконтроле может стать эффективной заменой химическим пестицидам, представляющим опасность для здоровья человека и окружающей среды. Однако применение данных биопестицидов стало причиной инфекций легких у людей с муковисцидозом (МВ), что привело к их изъятию с рынка биологических антибиотиков.
Группа ученых из Кардиффского университета, возглавляемая профессором Эшваром Махентхиралингамом, планируют использовать биопестицидные свойства буркхолдерий, одновременно контролируя неблагоприятные воздействия, которые они могут оказать здоровью некоторых людей. В течение многих лет они изучали взаимодействие буркхолдерий с растениями, чтобы выяснить, как они защищают растения от болезней.
Исследователи секвенировали геном бактерий, идентифицируя ген, производящий антибиотик буркхольдерии под названием Cepacin. Последующие тесты показали, что ген защищает растения от выпревания сеянцев (грибковое заболевание, поражающее семена и проростки).
Как отметил господин Махентхиралингам, биопестицидные бактерии расщепляют свою геномную ДНК на 3 фрагмента, которые называются репликоны.
Удалив наименьший из трех репликонов, научные сотрудники создали мутантный штамм, который продемонстрировал эффективные биопестицидные свойства. Во время экспериментов, проведенных с мышами, было отмечено, что мутантный штамм не сохраняется у животных с легочными инфекциями. Это позволяет предположить, что в будущем аналогичные штаммы могут защитить сельскохозяйственны культуры, не вызывая проблем со здоровьем.
«Полезные бактерии, такие как Burkholderia, которые естественным образом развивались вместе с растениями, играют ключевую роль в будущем. Мы должны понимать риски, смягчать их находить баланс, который выгоден всем. Мы надеемся преобразовать буркхолдерию таким образом, чтобы она стала жизнеспособной в качестве эффективного биопестицида для производства более безопасных для здоровья с/х культур без применения химических препаратов», — заявил профессор.
*по информации из открытых источников
Читайте также:
Бразильские исследователи разработали инсектицидное масло нони
Европейские исследователи идентифицировали гены устойчивости к Albugo Candida
