Bacteriile mediteraneene prezintă potențial ca noi biopesticide împotriva țânțarilor

Bolile transmise de țânțari ucid peste 700.000 de oameni în fiecare an, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, iar țânțarii care le răspândesc sunt extrem de dificil de controlat. Majoritatea speciilor au dezvoltat rezistență la toate clasele majore de insecticide sintetice, multe dintre ele prezentând riscuri pentru sănătate și mediu.

Biopesticidele derivate din organisme vii ar putea ajuta la depășirea rezistenței la insecticidele chimice și ar putea oferi o modalitate ecologică de a controla dăunătorii. Săptămâna aceasta, în revista Applied and Environmental Microbiology, cercetătorii au raportat că izolatele bacteriene colectate pe insula Creta din Marea Mediterană acționează ca insecticide împotriva țânțarilor Culex pipiens molestus, care pot transmite agenți patogeni umani precum virusul West Nile și virusul Rift Valley. În testele de laborator, extractele care conțin metaboliți produși de trei dintre izolate au ucis 100% din larvele de țânțari în decurs de 24 de ore de la expunere.

„Acești metaboliți ar putea sta la baza dezvoltării de biopesticide cu efecte secundare minime asupra mediului”, notează oamenii de știință.
„Aceștia se degradează mai rapid în mediu, nu se acumulează și, în general, nu ucid o gamă largă de specii de insecte diferite, așa cum o fac insecticidele chimice”,
explică George Dimopoulos, doctor în entomolog molecular și microbiolog la Universitatea Johns Hopkins din Baltimore și la Institutul de Biologie Moleculară și Biotehnologie (IMBB) din Creta.

Descoperirea în Creta și proiectul MicroBioPest

Noul studiu a fost condus de Dimopoulos și biologul molecular John Vontas de la IMBB, în cadrul proiectului MicroBioPest, finanțat de Uniunea Europeană.

Cercetătorii au colectat 186 de probe din 65 de locații diferite din Creta, inclusiv sol vegetal, sol din jurul rădăcinilor plantelor, țesut vegetal, probe acvatice și insecte moarte. Apoi au expus larvele de C. pipiens molestus la soluții apoase care conțineau cele mai promițătoare izolate.

• Peste 100 de izolate au distrus toate larvele de țânțari în 7 zile.
• Dintre acestea, 37 de izolate au distrus larvele în decurs de 3 zile.
• Aceste 37 de izolate au reprezentat 20 de genuri diferite de bacterii, multe dintre ele nefiind considerate anterior potențiale biopesticide.

Analize ulterioare au arătat că bacteriile cu acțiune rapidă au ucis larvele nu prin infectarea lor, ci prin producerea de compuși precum proteine și metaboliți.

„Acest lucru este încurajator, deoarece sugerează că un insecticid bazat pe aceste bacterii nu s-ar baza pe faptul că microorganismele rămân în viață”, a spus Dimopoulos.

Ce urmează?

Oamenii de știință studiază acum mai detaliat natura chimică a moleculelor insecticide, determinând dacă sunt proteine sau metaboliți. De asemenea, testează gama de activitate insecticidă a acestor bacterii, inclusiv teste pe alte specii de țânțari purtători de agenți patogeni și dăunători agricoli.

„Biopesticidele se degradează adesea rapid și necesită aplicări multiple”, spune Dimopoulos. „Găsirea metodei corecte de formulare și administrare a acestor compuși va fi o provocare majoră în viitor.”

Noul studiu reprezintă o fază a descoperirii.

„Acum trecem la știința fundamentală a studierii structurilor chimice și a mecanismelor de acțiune ale moleculelor, iar apoi vom trece la direcția aplicată, încercând să creăm prototipuri de produse. Există acum un impuls serios pentru dezvoltarea insecticidelor ecologice”, a adăugat el.