Сотрудники Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН синтезировали новые соединения на основе селена, которые могут эффективно бороться с кольцевой гнилью картофеля. Препараты прошли успешные испытания in vitro. Об исследовании ученые рассказали на научной конференции молодых ученых Openbio-2019.

«Кольцевая гниль вызывает множество неприятных последствий для растения — некроз листьев, увядание, гниение клубня при выращивании и хранении. Особенно подвержены этому заболеванию ранние сорта картофеля. Сегодня, чтобы обеззаразить тару, инвентарь и посадочный материал, применяют агрессивные химические вещества — перекись водорода, аммиак или соляную кислоту. Они наносят вред окружающей среде и могут быть опасны для человека», — рассказала изданию «Наука в Сибири» соавтор исследования, ведущий инженер Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН Ольга Ножкина.

Чтобы вылечить кольцевую гниль картофеля, российские ученые предложили новый способ — использование препаратов на основе селена. Они представляют собой сложные нанокомпозитные соединения. Для получения таких препаратов ученые наносят на природные оболочки из арабиногалактана (полисахарида, полученного из сибирской лиственницы), крахмала или карагинана (соединения из красных водорослей) наночастицы селена.

Эти соединения хорошо растворимы в воде и подходят как для полива, так и для опрыскивания больных растений. Также препараты могут использоваться для профилактики кольцевой гнили. Для окружающей среды они совершенно безопасны, ведь созданы из биоматериалов и очень небольшого количества селена.

Чтобы показать действие нового препарата, ученые исследовали его поведение по отношению к кольцевой гнили in vitro. В бактериальную суспензию добавляли растворы нанокомпозитов и выдерживали эту смесь 72 часа. Затем авторы работы определяли оптическую плотность бактериальной суспензии. Падение оптической плотности означало уменьшение количества бактерий в среде.

Наиболее ярко показал себя препарат на матрицах из арабиногалактана, который сократил количество бактерий на 30—40 %. Также выяснилось, что все препараты снижают способность бактерий образовывать биопленки, помогающие им выживать в неблагоприятных условиях. При этом селен использовался в концентрации всего в 0,000625%.

Кроме того, биологи проверили, влияют ли нанокомпозитные растворы на бактерии рода Rhodococcus — одну из самых распространенных в почве бактерий, которая играет важную роль в поддержании азотного и углеродного баланса. Но выяснилось, что новые препараты не действуют против этого рода бактерий. В дальнейшем исследователи планируют провести эксперименты in vivo и выяснить, как препараты влияют на другие патогены растений.