Vahemere bakterid näitavad potentsiaali uute sääskede biopestitsiididena

Sääskede levitatavad haigused tapavad Maailma Terviseorganisatsiooni andmetel igal aastal üle 700 000 inimese ning sääski, kes neid levitavad, on äärmiselt raske tõrjuda. Enamik liike on välja arendanud resistentsuse kõigi peamiste sünteetiliste insektitsiidide klasside suhtes, millest paljud kujutavad endast tervise- ja keskkonnariske.

Elusorganismidest saadud biopestitsiidid võivad aidata ületada resistentsust keemiliste insektitsiidide suhtes ja pakkuda keskkonnasõbralikku viisi kahjurite tõrjeks. Sel nädalal teatasid teadlased ajakirjas Applied and Environmental Microbiology, et Vahemere saarel Kreeta kogutud bakteriaalsed isolaadid toimivad insektitsiididena sääskede Culex pipiens molestus vastu, mis võivad edasi anda inimeste patogeene, nagu Lääne-Niiluse viirus ja Rifti oru viirus. Laborikatsetes tapsid kolme isolaadi poolt toodetud metaboliite sisaldavad ekstraktid 24 tunni jooksul pärast kokkupuudet 100 protsenti sääsevastsetest.

„Need metaboliidid võiksid olla aluseks biopestitsiidide väljatöötamisele, millel on minimaalsed keskkonnamõjud,“ märgivad teadlased.
„Need lagunevad keskkonnas kiiremini, ei akumuleeru ja üldiselt ei tapa laia valikut erinevaid putukaliike, nagu keemilised insektitsiidid teevad,“
selgitab George Dimopoulos, PhD, molekulaarentomoloog ja mikrobioloog Baltimore'i Johns Hopkinsi ülikoolist ja Kreeta molekulaarbioloogia ja biotehnoloogia instituudist (IMBB).

Avastus Kreetal ja MicroBioPesti projekt

Uut uuringut juhtisid Dimopoulos ja IMBB molekulaarbioloog John Vontas osana Euroopa Liidu rahastatavast MicroBioPest projektist.

Teadlased kogusid Kreeta 65 erinevast kohast 186 proovi, sealhulgas pealmist mullakihti, taimejuurte ümbritsevat mulda, taimekude, veeproove ja surnud putukaid. Seejärel puutusid nad C. pipiens molestus vastsed kokku vesilahustega, mis sisaldasid kõige lootustandvamaid isolaate.

• Rohkem kui 100 isolaati hävitasid kõik sääsevastsed 7 päeva jooksul.
• Neist 37 isolaati hävitasid vastsed 3 päeva jooksul.
• Need 37 isolaati esindasid 20 erinevat bakterite perekonda, millest paljusid ei olnud varem potentsiaalseteks biopestitsiidideks peetud.

Edasine analüüs näitas, et kiiretoimelised bakterid tapsid vastsed mitte neid nakatades, vaid tootes selliseid ühendeid nagu valgud ja metaboliidid.

"See on julgustav, sest see viitab sellele, et nendel bakteritel põhinev insektitsiid ei sõltuks elusolevatest mikroorganismidest," ütles Dimopoulos.

Mis edasi?

Teadlased uurivad nüüd insektitsiidsete molekulide keemilist olemust üksikasjalikumalt, määrates kindlaks, kas tegemist on valkude või metaboliitidega. Samuti testivad nad nende bakterite insektitsiidse aktiivsuse ulatust, sealhulgas katseid teiste patogeene kandvate sääskede ja põllumajanduslike kahjurite liikide peal.

„Biopestitsiidid lagunevad sageli kiiresti ja vajavad mitmekordset kasutamist,“ ütleb Dimopoulos. „Nende ühendite õige formuleerimise ja manustamise viisi leidmine on tulevikus suur väljakutse.“

Uus uuring kujutab endast avastuse faasi.

„Nüüd liigume edasi molekulide keemiliste struktuuride ja toimemehhanismide uurimise baasteaduse juurde ning seejärel liigume rakendusliku suuna juurde, püüdes luua toodete prototüüpe. Keskkonnasõbralike putukamürkide väljatöötamiseks on nüüd tõsine hoog antud,“ lisas ta.