Ο κάνθαρος της πατάτας του Κολοράντο είναι ένα από τα πιο επικίνδυνα παράσιτα της πατάτας. Είναι ανθεκτικό και γρήγορα γίνεται ανθεκτικό στα εντομοκτόνα. Ρώσοι επιστήμονες μελέτησαν βακτήρια που παράγουν μια συγκεκριμένη τοξίνη, βάσει της οποίας δημιουργούνται βιολογικά προϊόντα για την προστασία των φυτών από τα παράσιτα. Αποδείχθηκε ότι η προσθήκη σπορίων (αδρανών μορφών) ενός μικροοργανισμού στο εντομοκτόνο καταστρέφει την εντερική ανοσία των προνυμφών του σκαθαριού της πατάτας του Κολοράντο και τις καθιστά πιο ευαίσθητες στην τοξίνη. Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από το Ρωσικό Ίδρυμα Επιστημών (RSF) και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Toxins.
Τα βακτήρια Bacillus thuringiensis (BT) παράγουν μια συγκεκριμένη τοξίνη Cry που επηρεάζει μόνο τα παράσιτα. Η ουσία αρχίζει να δρα μόνο αφού αλληλεπιδράσει με τα εντερικά ένζυμα του σκαθαριού, διαταράσσοντας το έργο του πεπτικού του συστήματος και προκαλώντας ασιτία.
Το παράσιτο θα είχε εξαφανιστεί εδώ και πολύ καιρό, αν όχι για τους μηχανισμούς προσαρμογής του σε φάρμακα που βασίζονται σε BT. Η εντερική ανοσία βελτιώνεται και ως αποτέλεσμα, τα βακτήρια και οι τοξίνες τους δεν μπορούν να εκπληρώσουν τον προορισμό τους. Ερευνητές του Κρατικού Αγροτικού Πανεπιστημίου του Νοβοσιμπίρσκ (Νοβοσιμπίρσκ) και του Ομοσπονδιακού Επιστημονικού Κέντρου Αγροβιοτεχνολογίας της Σιβηρίας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (Κράσνομπσκ) έχουν βρει πώς να παρακάμψουν αυτούς τους μηχανισμούς. Ο συνδυασμός πρωτεϊνικών τοξινών με σπόρια (μια λανθάνουσα μορφή βακτηρίων που μπορούν να ενεργοποιηθούν και να πολλαπλασιαστούν μέσα στα έντομα) του Bacillus thuringiensis βοηθά στην πιο αποτελεσματική θανάτωση του σκαθαριού της πατάτας του Κολοράντο.
Όταν ένα μείγμα σπορίων και βακτηριακών τοξινών εισέρχεται στο σώμα, τα έντομα ξεκινούν ένα σύστημα καταστροφής και εξουδετέρωσης διαφόρων τοξικών ουσιών (αποτοξίνωση). Ταυτόχρονα, ενεργοποιείται η χυμική ανοσία στο έντερο, η οποία προστατεύει τον οργανισμό από παθογόνα. Ωστόσο, οι ερευνητές βρήκαν ένα ακόμη χαρακτηριστικό - όταν οι τοξίνες συνδυάζονται με σπόρια, οι προνύμφες εμφανίζουν ισχυρή ανισορροπία οξειδοαναγωγής και ενεργοποιείται η διαδικασία βλάβης στα εντερικά κύτταρα ως αποτέλεσμα της οξείδωσης. Συνολικά, αυτό οδηγεί σε παραβίαση της αντιοξειδωτικής άμυνας των προνυμφών και σε επιδείνωση της γενικής τους υγείας.
«Όταν οι τοξίνες συνδυάζονται με τα σπόρια του βακτηρίου Bacillus thuringiensis, τα έντομα πεθαίνουν γρηγορότερα και πεθαίνουν 30% περισσότερα σκαθάρια του Κολοράντο. Η εισαγωγή των ανεπτυγμένων φαρμάκων και τεχνολογιών θα επιτρέψει την πλήρωση της αγοράς βιολογικών εντομοκτόνων με εγχώρια φάρμακα, τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων διατροφής, τη μείωση του φορτίου φυτοφαρμάκων στο περιβάλλον και τη μείωση των αρνητικών επιπτώσεων στη δημόσια υγεία », δήλωσε ο Ivan Dubovsky, το έργο. διευθυντής για επιχορήγηση από το Ρωσικό Ίδρυμα Επιστημών, Διδάκτωρ Βιολογικών Επιστημών, Επικεφαλής του Εργαστηρίου βιολογικής φυτοπροστασίας και βιοτεχνολογίας του Κρατικού Αγροτικού Πανεπιστημίου του Νοβοσιμπίρσκ.