Экстракт личинок мух заменит антибиотики в борьбе с фитопатогенами

Биотехнологи из МФТИ разработали метод экстракции активных компонентов из жира личинок черной львинки (Hermetia illucens). Эти соединения обладают уникальными антимикробными свойствами и способны уничтожать бактерии, вызывающие болезни сельхозкультур и устойчивые к антибиотикам. Исследование опубликовано в Microorganisms.

Стандартный метод борьбы с бактериальными болезнями растений — антибиотики, но их многолетнее чрезмерное использование привело к развитию резистентности у микробов. Кроме того, антибиотики могут поражать и полезные для растений микроорганизмы.

В поисках альтернативы исследователи обратились к личинкам черной львинки. Гипотеза заключалась в том, что компоненты жира личинок могут выступать в качестве антимикробного агента.

Личинки H. illucens массово производятся на инсектных фермах для кормления скота и рыбы, так как они неприхотливы в питании и накапливают много белка и жира.

В работе использовался жир личинок, полученный механическим отжимом под прессом. Для экстракции биологически активных компонентов команда протестировала 20 различных органических растворителей. В итоге был выбран агент, состоящий из воды, метанола и соляной кислоты.

Этот метод позволил извлечь более 4% активных жирных кислот, содержащихся в жире личинок. Метанол облегчает растворение жирных кислот в воде, а подкисление стабилизирует полученную смесь. Техника оказалась в 50 раз эффективнее всех ранее доступных методов.

«Мы нашли способ смешивать растворители в правильных пропорциях для извлечения интересующих химических соединений. Полученный экстракт — AWME — обладает антимикробными свойствами. Мы показали, что он эффективнее антибиотиков, поэтому в сельском хозяйстве он может практически заменить антибиотики для борьбы с фитопатогенными бактериями», — сказала Елена Марусич, заместитель заведующего Лабораторией инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий МФТИ.

Антибактериальный эффект экстракта протестировали на пяти штаммах патогенных для растений бактерий. Эксперименты показали, что вредные бактерии погибали в присутствии экстракта жира личинок.

Экстракт достаточно стабилен, чтобы выдерживать длительное хранение в холодильнике без потери антимикробных свойств.

Для широкого применения экстракта в сельском хозяйстве потребуются дополнительные эксперименты с другими распространенными фитопатогенами, а также исследования механизмов его антибактериальной активности.