Средиземноморските бактерии показват потенциал като нови биопестициди срещу комари

Според Световната здравна организация, болестите, пренасяни от комари, убиват повече от 700 000 души всяка година, а комарите, които ги разпространяват, са изключително трудни за контролиране. Повечето видове са развили резистентност към всички основни класове синтетични инсектициди, много от които представляват рискове за здравето и околната среда.

Биопестицидите, получени от живи организми, биха могли да помогнат за преодоляване на резистентността към химически инсектициди и да предложат екологично чист начин за борба с вредителите. Тази седмица в „Приложна и екологична микробиология“ изследователи съобщиха, че бактериални изолати, събрани на средиземноморския остров Крит, действат като инсектициди срещу комарите Culex pipiens molestus, които могат да предават човешки патогени като вируса на Западен Нил и вируса на Рифтовата долина. В лабораторни тестове екстракти, съдържащи метаболити, произведени от три от изолатите, са убили 100 процента от ларвите на комарите в рамките на 24 часа след експозицията.

„Тези метаболити биха могли да бъдат основа за разработване на биопестициди с минимални странични ефекти върху околната среда“, отбелязват учените.
„Те се разграждат по-бързо в околната среда, не се натрупват и като цяло не убиват широк спектър от различни видове насекоми, както правят химическите инсектициди“,
обяснява д-р Джордж Димопулос, молекулярен ентомолог и микробиолог в университета „Джонс Хопкинс“ в Балтимор и Института по молекулярна биология и биотехнологии (IMBB) в Крит.

Откритие в Крит и проектът MicroBioPest

Новото проучване е ръководено от Димопулос и молекулярния биолог Джон Вонтас от IMBB като част от финансирания от Европейския съюз проект MicroBioPest.

Изследователите събрали 186 проби от 65 различни места в Крит, включително горен почвен слой, почва около корените на растенията, растителна тъкан, водни проби и мъртви насекоми. След това те изложили ларвите на C. pipiens molestus на водни разтвори, съдържащи най-обещаващите изолати.

• Повече от 100 изолати унищожиха всички ларви на комари в рамките на 7 дни.
• От тях 37 изолата са унищожили ларвите в рамките на 3 дни.
• Тези 37 изолата представляват 20 различни рода бактерии, много от които преди това не са били разглеждани като потенциални биопестициди.

По-нататъшен анализ показа, че бързодействащите бактерии убиват ларвите не чрез заразяване, а чрез производство на съединения като протеини и метаболити.

„Това е окуражаващо, защото предполага, че инсектицид, базиран на тези бактерии, не би разчитал на това микроорганизмите да останат живи“, каза Димопулос.

Какво следва?

Учените сега изучават по-подробно химическата природа на инсектицидните молекули, определяйки дали те са протеини или метаболити. Те също така тестват обхвата на инсектицидната активност на тези бактерии, включително тестове върху други видове комари, пренасящи патогени, и селскостопански вредители.

„Биопестицидите често се разграждат бързо и изискват многократно приложение“, казва Димопулос. „Намирането на правилния начин за формулиране и доставяне на тези съединения ще бъде основно предизвикателство в бъдеще.“

Новото проучване представлява фаза на откритие.

„Сега преминаваме към фундаменталната наука за изучаване на химичните структури и механизмите на действие на молекулите, а след това ще преминем към приложната насока, опитвайки се да създадем прототипи на продукти. Сега има сериозен тласък за разработване на екологично чисти инсектициди“, добави той.