История колорадского жука, а именно его крупных «походов» на картофель, началась в середине XIX века в Северной Америке, а затем продолжилась и в Евразии. Его личинки поедают листья растений, отчего те оказываются неспособны синтезировать органические вещества на солнце и погибают. Способов борьбы с вредителем очень много: это и карантинные меры, и посыпание луковой шелухой, и опрыскивание инсектицидами — впрочем, к последним они быстро приспосабливаются.
Часто говорят о биологических способах уничтожения вредителей, которые гораздо безопаснее, в отличие от химикатов, и созданы самой природой. У колорадского жука мало естественных врагов, но один из них — бактерия Bacillus thuringiensis — лег в основу перспективного препарата. Микроорганизм вырабатывает специфичный токсин, поражающий только вредителей. Вещество попадает в их пищеварительный тракт и после воздействия ферментов нарушает работу кишечника, в результате чего жук погибает от голода.
Некоторые насекомые все же приобретают устойчивость к токсину, и ученые из Новосибирского государственного аграрного университета (Новосибирск) и Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН (Краснообск) решили выяснить, за счет каких механизмов это происходит и можно ли «обмануть» приспособленность животного.
Авторы предложили добавлять в препарат на основе Bacillus thuringiensis покоящиеся споры этого же микроорганизма. Они могут активироваться внутри жука и размножаться. Сочетание токсина и спор запустило защитные механизмы жука, а именно расщепление опасных для него веществ и их удаление. Вместе с тем смесь распознается как патоген, а потому подключается и гуморальный иммунитет. В совокупности события внутри насекомого выливаются в сильный окислительно-восстановительный дисбаланс, из-за которого клетки кишечника погибают. Эффект распространяется за пределы пищеварительного тракта, уничтожая антиоксидантную систему всего организма. Личинки заболевают, а их «отвлеченный» иммунитет оказывается неспособен противостоять действию токсина.
«При совместном воздействии токсинов со спорами бактерий Bacillus thuringiensis гибель насекомых происходит быстрее, и умирает на 30% больше колорадских жуков. Внедрение разработанных препаратов и технологий позволит наполнить рынок биорациональных инсектицидов отечественными препаратами, повысить качество производимых продуктов питания, уменьшить пестицидную нагрузку на окружающую среду и снизить негативное воздействие на здоровье населения», — рассказал руководитель проекта по гранту РНФ Иван Дубовский, доктор биологических наук, заведующий лабораторией биологической защиты растений и биотехнологии Новосибирского государственного аграрного университета.
