Ежегодно болезни, переносимые комарами, уносят жизни более 700 000 человек по всему миру. Контролировать этих насекомых становится все труднее: многие виды выработали устойчивость к синтетическим инсектицидам, которые к тому же несут риски для окружающей среды и здоровья людей.
Микробиологи активно ищут альтернативу в виде биопестицидов – препаратов на основе живых организмов. Они привлекательны минимальным экологическим следом. Джордж Димопулос, молекулярный энтомолог и микробиолог из Университета Джонса Хопкинса и Института молекулярной биологии и биотехнологии (ИММБ) на Крите, подчеркивает: «Они разлагаются быстрее, не накапливаются и часто обладают большей видовой специфичностью, чем химические инсектициды».
Новую надежду дает исследование, опубликованное 7 июля в журнале Applied and Environmental Microbiology. Ученые обнаружили, что бактериальные изоляты, найденные в почве Крита, смертельно опасны для личинок комара Culex pipiens molestus. Этот вид, прозванный «лондонским метро-комаром» из-за его активности в бомбоубежищах времен Второй мировой, переносит опасные патогены, включая вирус Западного Нила и вирус лихорадки долины Рифт.
Исследователи под руководством Джорджа Димопулоса и молекулярного биолога Джона Вонтаса (ИММБ) собрали 186 образцов из 65 локаций по всему Криту. Они брали пробы верхнего слоя почвы, грунта вокруг корней, тканей растений, воды и мертвых насекомых. Каждый «изолят» – это чистая культура отдельного вида бактерий. Ученые тестировали их действие на личинках C. pipiens molestus, так как уничтожение личинок – ключевой метод борьбы из-за быстрого размножения комаров.
Результаты впечатляют: более 100 изолятов уничтожили 100% личинок в течение недели. 37 из них справились с задачей всего за три дня. Эти 37 «быстродействующих» изолятов представляли 20 родов бактерий, многие из которых ранее не рассматривались как источник биопестицидов.
Ключевое открытие – механизм действия. Бактерии убивали личинок не через инфекцию. Вместо этого они заставляли личинок вырабатывать собственные токсичные соединения – белки или метаболиты (малые молекулы, образующиеся при расщеплении пищи). «Это означает, что инсектицид на основе такой бактерии не будет зависеть от жизнеспособности самих микробов», – поясняет суть открытия Димопулос. Такой подход потенциально может продлить срок действия биопестицида и открыть перспективы для борьбы не только с комарами, но и с сельскохозяйственными вредителями.
Сейчас работа находится на этапе «фундаментальной науки». Исследователи изучают химическую природу молекул-убийц (белки или метаболиты?), определяют их структуру и точный механизм действия. Также ведутся испытания изолятов на других штаммах комаров-переносчиков болезней и насекомых-вредителей сельхозкультур.
Основная задача будущего – переход на «прикладной путь» для разработки прототипа продукта. Главная сложность – создание эффективной формулы и системы доставки, так как биопестициды быстро разлагаются и часто требуют многократного применения. Эта работа ведется в рамках глобального тренда на создание экологически безопасных инсектицидов. Три изолята с Крита, чьи метаболиты убивали 100% личинок уже через 24 часа после воздействия, стали основой для разработки потенциально революционных средств.
Изображение носит иллюстративный характер
Микробиологи активно ищут альтернативу в виде биопестицидов – препаратов на основе живых организмов. Они привлекательны минимальным экологическим следом. Джордж Димопулос, молекулярный энтомолог и микробиолог из Университета Джонса Хопкинса и Института молекулярной биологии и биотехнологии (ИММБ) на Крите, подчеркивает: «Они разлагаются быстрее, не накапливаются и часто обладают большей видовой специфичностью, чем химические инсектициды».
Новую надежду дает исследование, опубликованное 7 июля в журнале Applied and Environmental Microbiology. Ученые обнаружили, что бактериальные изоляты, найденные в почве Крита, смертельно опасны для личинок комара Culex pipiens molestus. Этот вид, прозванный «лондонским метро-комаром» из-за его активности в бомбоубежищах времен Второй мировой, переносит опасные патогены, включая вирус Западного Нила и вирус лихорадки долины Рифт.
Исследователи под руководством Джорджа Димопулоса и молекулярного биолога Джона Вонтаса (ИММБ) собрали 186 образцов из 65 локаций по всему Криту. Они брали пробы верхнего слоя почвы, грунта вокруг корней, тканей растений, воды и мертвых насекомых. Каждый «изолят» – это чистая культура отдельного вида бактерий. Ученые тестировали их действие на личинках C. pipiens molestus, так как уничтожение личинок – ключевой метод борьбы из-за быстрого размножения комаров.
Результаты впечатляют: более 100 изолятов уничтожили 100% личинок в течение недели. 37 из них справились с задачей всего за три дня. Эти 37 «быстродействующих» изолятов представляли 20 родов бактерий, многие из которых ранее не рассматривались как источник биопестицидов.
Ключевое открытие – механизм действия. Бактерии убивали личинок не через инфекцию. Вместо этого они заставляли личинок вырабатывать собственные токсичные соединения – белки или метаболиты (малые молекулы, образующиеся при расщеплении пищи). «Это означает, что инсектицид на основе такой бактерии не будет зависеть от жизнеспособности самих микробов», – поясняет суть открытия Димопулос. Такой подход потенциально может продлить срок действия биопестицида и открыть перспективы для борьбы не только с комарами, но и с сельскохозяйственными вредителями.
Сейчас работа находится на этапе «фундаментальной науки». Исследователи изучают химическую природу молекул-убийц (белки или метаболиты?), определяют их структуру и точный механизм действия. Также ведутся испытания изолятов на других штаммах комаров-переносчиков болезней и насекомых-вредителей сельхозкультур.
Основная задача будущего – переход на «прикладной путь» для разработки прототипа продукта. Главная сложность – создание эффективной формулы и системы доставки, так как биопестициды быстро разлагаются и часто требуют многократного применения. Эта работа ведется в рамках глобального тренда на создание экологически безопасных инсектицидов. Три изолята с Крита, чьи метаболиты убивали 100% личинок уже через 24 часа после воздействия, стали основой для разработки потенциально революционных средств.
