Колорадският бръмбар е един от най-опасните вредители по картофите. Той е издръжлив и бързо става устойчив на инсектициди. Руски учени са изследвали бактерии, които произвеждат специфичен токсин, на базата на който се създават биологични продукти за защита на растенията от вредители. Оказа се, че добавянето на спори (спящи форми) на микроорганизъм към инсектицида разрушава чревния имунитет на ларвите на колорадския бръмбар и ги прави по-податливи на токсина. Тази работа беше подкрепена от Руската научна фондация (RSF) и публикувана в списанието Toxins.
Бактериите Bacillus thuringiensis (BT) произвеждат специфичен Cry токсин, който засяга само вредители. Веществото започва да действа само след взаимодействие с чревните ензими на бръмбара, нарушавайки работата на храносмилателната му система и причинявайки глад.
Вредителят щеше да е изчезнал отдавна, ако не бяха механизмите му за адаптация към лекарства на базата на BT. Чревният имунитет се подобрява и в резултат на това бактериите и техните токсини не могат да изпълнят предназначението си. Изследователи от Новосибирския държавен аграрен университет (Новосибирск) и Сибирския федерален научен център по агробиотехнология на Руската академия на науките (Краснообск) са измислили как да заобиколят тези механизми. Комбинацията от протеинови токсини със спори (спяща форма на бактерии, които могат да се активират и размножават вътре в насекомите) на Bacillus thuringiensis помага за по-ефективно унищожаване на колорадския бръмбар.
Когато в тялото попадне смес от спори и бактериални токсини, насекомите започват система за унищожаване и неутрализиране на различни токсични вещества (детоксикация). В същото време в червата се активира хуморалният имунитет, който предпазва организма от патогени. Изследователите обаче откриха още една особеност - когато токсините се комбинират със спори, ларвите проявяват силен редокс дисбаланс и се задейства процесът на увреждане на чревните клетки в резултат на окисляване. Взети заедно, това води до нарушаване на антиоксидантната защита на ларвите и влошаване на общото им здравословно състояние.
„Когато токсините се комбинират със спорите на бактерията Bacillus thuringiensis, насекомите умират по-бързо и умират 30% повече колорадски бръмбари. Въвеждането на разработените лекарства и технологии ще позволи запълване на пазара на биорационални инсектициди с домашни лекарства, подобряване на качеството на хранителните продукти, намаляване на пестицидното натоварване върху околната среда и намаляване на отрицателното въздействие върху общественото здраве “, каза Иван Дубовски, проектът мениджър за стипендия от Руската научна фондация, доктор на биологичните науки, ръководител на лабораторията по биологична растителна защита и биотехнология на Новосибирския държавен аграрен университет.