Использование химических сигналов вредителя для борьбы с ним

Ученые Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) изучают биохимию одного из самых опасных насекомых-вредителей в мире, чтобы разработать биологический агент контроля, который может защитить сады и фермы.

Тли распространяют болезни, которые ежегодно обходятся садоводам и фермерам в сотни миллионов долларов. Некоторые доступные инсектициды не являются экологически безопасными, а из-за развития у тлей устойчивости к инсектицидам некоторым производителям приходится использовать больше химикатов.

Химик Рональд Дж. Нахман из Южного научно-исследовательского центра сельского хозяйства ARS в Колледж-Стейшн, Техас, работает с химическими сигналами, известными как нейропептиды. Их используют тли и другие организмы для контроля и регуляции широкого спектра функций тела, таких как пищеварение, дыхание, потребление воды и выделения. Эффект, запускаемый химическим сигналом, обычно прекращается, когда нейропептид расщепляется ферментами в организме. Нахман разрабатывает миметики (аналоги) нейропептидов со слегка измененной молекулярной структурой, которые не будут расщепляться. Его цель — убить вредителя, нарушив его пищеварение, потребление воды или какую-либо другую биологическую функцию.

Нахман вместе с Гаем Смагге из Гентского университета в Бельгии и другими коллегами смешал пять кандидатных аналогов с пищевыми растворами и скормил каждый из них 20 нимфам гороховой тли (Acyrthosiphon pisum), помещенным в клетки. Ученые обнаружили, что одна из формул убила 90–100% тлей в течение трех дней, со скоростью и эффективностью, сопоставимыми с инсектицидами, представленными сейчас на рынке. Исследование было недавно опубликовано в журнале Peptides.

Любой агент биоконтроля должен быть тщательно протестирован перед выпуском в коммерческое использование. Нахман продолжает тестировать и оценивать миметики нейропептидов. Однако он отметил, что молекулярные структуры изучаемого им класса нейропептидов, известных как инсектные кинины, настолько уникальны, что такой агент биоконтроля вряд ли окажет какое-либо воздействие на людей, растения или другие типы организмов.