Крабовые панцири могут стать «зелёным» решением против малярии
Нетоксичная смесь богатого хитином порошка из крабовых панцирей и наночастиц серебра может стать экологически чистым способом сдерживания распространения комаров — переносчиков болезней, в частности малярии. К такому выводу пришла группа исследователей под руководством Цзян-Шоу Хуана из Национального тайваньского океанического университета по результатам серии экспериментов. Результаты опубликованы в журнале Hydrobiologia издательства Springer.
Комары переносят такие болезни, как малярия, лихорадка денге, жёлтая лихорадка, вирус Зика и энцефалит. Несмотря на более чем 100-летние исследования, малярия остаётся глобальной проблемой здравоохранения, особенно в странах Африки к югу от Сахары и в Азии. В 2013 году число случаев малярии оценивалось в 198 миллионов, а число смертей от неё — в 548 000. По данным Всемирной организации здравоохранения, в Африке от малярии каждую минуту умирает один ребёнок. Для борьбы с популяциями комаров и распространением болезни используются такие средства, как органофосфаты, регуляторы роста насекомых, микробные агенты и органические растворы.
Команда Хуана обратила внимание на хитозан или хитин — нетоксичное природное вещество, которое используется для заживления ран, в качестве носителей лекарств, при производстве мембранных водоочистных фильтров и биоразлагаемых покрытий для пищевой упаковки. Хитин содержится в тканях животных, таких как экзоскелеты членистоногих, клювы птиц и яйца насекомых. Его легко химически модифицировать, он достаточно прочен и, благодаря распространённости в природе, экономически эффективен.
Исследователи сначала измельчили и высушили в печи экзоскелеты нескольких крабов гидротермальных источников (Xenograpsus testudinatus), а затем извлекли хитин и другие минералы. Полученный кремово-белый фильтрат смешали с нитратом серебра (AgNO3), чтобы получить коричнево-жёлтый раствор наночастиц серебра (AgNP).
Раствор распылили над шестью водоёмами в Национальном институте центра по инфекционным болезням в Коимбатуре (Индия). Даже в малых концентрациях он эффективно убивал личинок и куколок комаров. Наибольший эффект наблюдался на ранних стадиях развития личинок.
Раствор также протестировали вместе с пресноводными золотыми рыбками (Carassius auratus), которые питаются личинками комаров. Раствор наночастиц не оказал никакого влияния на рыб, что указывает на его экологическую безопасность и нетоксичность. Он также подавлял рост патогенных бактерий, таких как Bacillus subtilis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae и Proteus vulgaris.
«Это исследование показало, что наночастицы серебра, полученные с использованием хитина, легко производить, они стабильны во времени и могут применяться в низких дозах для значительного сокращения популяции малярийного вектора — комара Anopheles sundaicus — без вредного воздействия на естественных врагов комаров, таких как золотые рыбки, — говорит Хуан. — Они также эффективно подавляют важные бактериальные патогены».
Хуан предполагает, что наночастицы проникают через покровы насекомого в отдельные клетки и затем нарушают различные физиологические процессы, являющиеся частью жизненного цикла комара.