Kolorādo kartupeļu vabole ir viens no bīstamākajiem kartupeļu kaitēkļiem. Tas ir izturīgs un ātri kļūst izturīgs pret insekticīdiem. Krievijas zinātnieki pētījuši baktērijas, kas ražo specifisku toksīnu, uz kura pamata tiek radīti bioloģiskie produkti augu aizsardzībai no kaitēkļiem. Izrādījās, ka mikroorganisma sporu (miega formu) pievienošana insekticīdam iznīcina Kolorādo kartupeļu vaboles kāpuru zarnu imunitāti un padara tos uzņēmīgākus pret toksīnu. Šo darbu atbalstīja Krievijas Zinātnes fonds (RSF) un publicēja žurnālā Toxins.
Bacillus thuringiensis (BT) baktērijas ražo specifisku Cry toksīnu, kas ietekmē tikai kaitēkļus. Viela sāk darboties tikai pēc mijiedarbības ar vaboles zarnu enzīmiem, izjaucot tās gremošanas sistēmas darbu un izraisot badu.
Kaitēklis jau sen būtu izmiris, ja ne tā pielāgošanās mehānismi uz BT balstītām zālēm. Zarnu imunitāte uzlabojas, un rezultātā baktērijas un to toksīni nevar pildīt paredzēto mērķi. Novosibirskas Valsts agrārās universitātes (Novosibirska) un Krievijas Zinātņu akadēmijas Sibīrijas federālā zinātniskā agrobiotehnoloģijas centra (Krasnoobska) pētnieki ir izdomājuši, kā apiet šos mehānismus. Olbaltumvielu toksīnu kombinācija ar Bacillus thuringiensis sporām (sastāvoša baktēriju forma, kas var aktivizēties un vairoties kukaiņu iekšienē) palīdz efektīvāk iznīcināt Kolorādo kartupeļu vaboli.
Kad organismā nonāk sporu un baktēriju toksīnu maisījums, kukaiņiem tiek iedarbināta dažādu toksisko vielu iznīcināšanas un neitralizācijas (detoksikācijas) sistēma. Tajā pašā laikā zarnās tiek aktivizēta humorālā imunitāte, kas aizsargā organismu no patogēniem. Tomēr pētnieki atklāja vēl vienu iezīmi - kad toksīni tiek apvienoti ar sporām, kāpuri uzrāda spēcīgu redoksu nelīdzsvarotību un tiek iedarbināts zarnu šūnu bojāšanās process oksidācijas rezultātā. Kopumā tas izraisa kāpuru antioksidantu aizsardzības pārkāpumu un to vispārējās veselības pasliktināšanos.
"Kad toksīni tiek apvienoti ar baktēriju Bacillus thuringiensis sporām, kukaiņi mirst ātrāk un par 30% vairāk Kolorādo vaboļu. Izstrādāto zāļu un tehnoloģiju ieviešana ļaus piepildīt bioracionālo insekticīdu tirgu ar pašmāju zālēm, uzlabot pārtikas produktu kvalitāti, samazināt pesticīdu slodzi uz vidi un samazināt negatīvo ietekmi uz sabiedrības veselību,” sacīja projekta vadītājs Ivans Dubovskis. vadītājs Krievijas Zinātnes fonda grantam, bioloģijas zinātņu doktors, Novosibirskas Valsts agrārās universitātes bioloģiskās augu aizsardzības un biotehnoloģijas laboratorijas vadītājs.