A mediterrán baktériumok új szúnyog biopeszticidként is potenciált mutatnak

A szúnyogok által terjesztett betegségek évente több mint 700 000 ember halálát okozzák az Egészségügyi Világszervezet szerint, és a terjesztő szúnyogokat rendkívül nehéz irtani. A legtöbb faj rezisztenciát fejlesztett ki a szintetikus rovarirtó szerek összes főbb osztályával szemben, amelyek közül sok egészségügyi és környezeti kockázatot jelent.

Az élő szervezetekből származó biopeszticidek segíthetnek leküzdeni a kémiai rovarirtó szerekkel szembeni rezisztenciát, és környezetbarát módot kínálhatnak a kártevők elleni védekezésre. Ezen a héten az Applied and Environmental Microbiology folyóiratban kutatók arról számoltak be, hogy a mediterrán Kréta szigetén gyűjtött baktériumizolátumok rovarirtóként hatnak a Culex pipiens molestus szúnyogok ellen, amelyek olyan emberi kórokozókat terjeszthetnek, mint a Nyugat-nílusi vírus és a Rift-völgyi vírus. Laboratóriumi vizsgálatokban a három izolátum által termelt metabolitokat tartalmazó kivonatok a szúnyoglárvák 100 százalékát elpusztították az expozíciót követő 24 órán belül.

„Ezek a metabolitok képezhetik az alapját a minimális környezeti mellékhatásokkal járó biopeszticidek kifejlesztésének” – jegyzik meg a tudósok.
„Gyorsabban lebomlanak a környezetben, nem halmozódnak fel, és általában nem pusztítják el a különböző rovarfajok széles skáláját, ahogyan a kémiai rovarirtók teszik” –
magyarázza George Dimopoulos PhD, molekuláris entomológus és mikrobiológus a baltimore-i Johns Hopkins Egyetemen és a krétai Molekuláris Biológiai és Biotechnológiai Intézetben (IMBB).

Felfedezés Krétán és a MicroBioPest projekt

Az új tanulmányt Dimopoulos és John Vontas, az IMBB molekuláris biológusa vezette az Európai Unió által finanszírozott MicroBioPest projekt részeként.

A kutatók 186 mintát gyűjtöttek Kréta 65 különböző helyszínéről, beleértve a termőtalajt, a növények gyökerei körüli talajt, növényi szöveteket, vízi mintákat és elpusztult rovarokat. Ezután a C. pipiens molestus lárvákat a legígéretesebb izolátumokat tartalmazó vizes oldatoknak tették ki.

• Több mint 100 izolátum pusztította el az összes szúnyoglárvát 7 napon belül.
• Ezek közül 37 izolátum 3 napon belül elpusztította a lárvákat.
• Ez a 37 izolátum 20 különböző baktériumnemzetséget képviselt, amelyek közül sokat korábban nem tekintettek potenciális biopeszticidnek.

További elemzések kimutatták, hogy a gyorsan ható baktériumok nem fertőzéssel, hanem olyan vegyületek előállításával pusztították el a lárvákat, mint a fehérjék és a metabolitok.

„Ez biztató, mert arra utal, hogy egy ezeken a baktériumokon alapuló rovarirtó szer nem támaszkodna a mikroorganizmusok életben maradására” – mondta Dimopoulos.

Mi a következő lépés?

A tudósok most részletesebben tanulmányozzák a rovarölő molekulák kémiai természetét, meghatározva, hogy fehérjékről vagy metabolitokról van-e szó. Emellett tesztelik ezen baktériumok rovarölő aktivitásának skáláját is, beleértve a kórokozókat hordozó szúnyogfajokon és mezőgazdasági kártevőkön végzett vizsgálatokat is.

„A biopeszticidek gyakran gyorsan lebomlanak, és többszöri alkalmazást igényelnek” – mondja Dimopoulos. „A jövőben nagy kihívást jelent majd ezen vegyületek megfelelő formulázásának és célba juttatásának megtalálása.”

Az új tanulmány a felfedezés egy szakaszát képviseli.

„Most az alaptudomány felé haladunk, a molekulák kémiai szerkezetének és hatásmechanizmusainak tanulmányozására, majd az alkalmazott irányba lépünk, és megpróbáljuk létrehozni a termékek prototípusait. Most komoly lendületet kaptunk a környezetbarát rovarirtó szerek fejlesztéséhez” – tette hozzá.