Для борьбы с личинками комаров используют бактериальные белковые токсины. Однако биопрепараты после распыления действуют недолго, а у комаров постепенно вырабатывается к ним устойчивость. Поэтому перед специалистами стоит двойная задача: найти новые токсины и продлить срок их действия. Сотрудники ФГУП НИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов и Института паразитологии и тропической медицины им. И. И. Марциновского (ММА им. И. М. Сеченова) предлагают травить комаров белками бактерии Brevibacillus laterosporus, которые поглощены (инкапсулированы) простейшими.

С комарами удобнее бороться на личиночной стадии, пока они ещё не разлетелись из родного водоёма. В воду засыпают кристаллические белковые токсины – продукт бактерий Bacillus thuringiensis и Bacillus sphaericus. Эти кристаллы нерастворимы в воде, но в кишечнике личинок они расщепляются, переходят в активную форму и нарушают работу пищеварительной системы. Однако кристаллы быстро опускаются на дно и смешиваются с частицами ила и другой органики. В таком виде личинки их уже не едят. Продлить срок действия препарата можно, заключив его во что-нибудь плавучее, например в клетку простейшего. Пусть он плавает с токсином внутри, пока личинка его не съест.

Вторая проблема – растущая устойчивость комаров к бактериальным токсинам. Собственно, вредители со временем становятся невосприимчивыми практически ко всем пестицидам, которые изобретает человек. Следовательно, настала пора применить новые препараты. Учёные предложили использовать для этой цели кристаллические белки другой бактерии, Brevibacillus laterosporus, которые токсичны для личинок насекомых разных видов, в том числе комаров.

Больше всего кристаллов Brevibacillus laterosporus синтезируют на стадии спорообразования. Дорастив их до этой стадии, учёные разрушали клетки и выделяли фракции спор, кристаллов и смесь кристаллов и спор. Полученные препараты в разной концентрации они добавляли к суспензии инфузорий Tetrahymena pyriformis или амёб Entamoeba moshkovskii. Дав простейшим два часа на поглощение кристаллов и спор, исследователи вносили их в сосуды с личинками малярийного комара Anopheles stephensi.

Споры и белки Brevibacillus laterosporus безвредны для простейших. Споры и для личинок безопасны, но кристаллы в чистом виде или в смеси со спорами вызывают гибель насекомых. Поглощение простейшими усиливает токсическое действие смеси кристаллов и спор в 2–3 раза, а чистого токсина – на порядок. При этом время, необходимое для гибели половины личинок, сокращается в 2,5–3,3 раза. (Токсины без инкапсуляции убивают личинок за 18 часов, а инкапсулированные – за 5–7 часов.)

Инкапсулированные кристаллические белки Brevibacillus laterosporus оказались весьма эффективным инсектицидом, по крайней мере, в лабораторных условиях. Исследователи объясняют этот феномен тем, что инфузории и амёбы накапливают значительное количество токсинов и спор: пищеварительные вакуоли простейших просто набиты ими.

Первоисточник информации:

М. В. Зубашева, Л. А. Ганушкина, Т. А. Смирнова, Р. Р. Азизбекян Усиление ларвицидного действия Brevibacillus laterosporus при биоинкапсуляции простейшими Tetrahymena pyriformis и Entamoeba moshkovskii. – Биотехнология. – 2010. – № 12.