Никотинамид может «иммунизировать» растения для защиты от грибковых заболеваний

Грибковые болезни зерновых культур наносят значительный экономический ущерб и угрожают здоровью людей и животных, поскольку некоторые грибы производят опасные токсины, способные попасть в пищевую цепь. Для борьбы с такими болезнями, как фузариоз колоса пшеницы, фермеры используют фунгициды. Хотя агрохимикаты проходят строгие проверки на безопасность, могут сохраняться опасения по поводу химических остатков в пище.

Исследователи из Университета Канадзавы в сотрудничестве с коллегами из Университета Эхиме и Университета Нагои показали, что природное вещество никотинамид (NIM — витамин, содержащийся в пище и используемый как пищевая добавка) может стимулировать иммунную систему растений. Предварительная обработка NIM способна предотвратить или снизить развитие грибковых заболеваний у растений пшеницы. Эти знания могут привести к новым подходам в борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур. Работа была опубликована в International Journal of Molecular Sciences.

Когда команда предварительно обработала колосья пшеницы (несущие молодые зерна) NIM, а затем инокулировала растения конидиями Fusarium graminearum (возбудителя фузариоза колоса), предобработка сильно подавила развитие болезни. По сравнению с растениями, обработанными водой, в предобработанных растениях было значительно меньше грибной биомассы и меньше продуцируемого грибом микотоксина.

Метаболомический анализ сотен соединений в растениях показал, что предобработка NIM увеличила количество 375 веществ. Среди заметно возросших были несколько антимикробных и антиоксидантных соединений.

«Мы обнаружили, что предобработка растений пшеницы NIM привела к активации иммунного ответа растения и значительно более высокому содержанию собственных защитных соединений растения, включая антимикробные вещества», — говорит ведущий автор Ясир Сидик. «Эта работа основана на предыдущих исследованиях с использованием других природных химических веществ, родственных NIM, и имеет дополнительные преимущества: относительно низкая стоимость, легкая доступность и стабильность при комнатной температуре».

Эта работа представляет собой значительный шаг в разработке экологически безопасных способов борьбы с важными болезнями сельскохозяйственных культур. «Мы ожидаем, что наше исследование приведет к новым подходам в сельском хозяйстве, — объясняет автор-корреспондент Такуми Нишиучи, — потенциально заменяя токсичные опрыскивания фунгицидами новыми способами стимуляции врожденного иммунного ответа растений — подобно тому, как вакцинация людей или животных подготавливает их иммунную систему к последующей инфекции».