Японські вчені створять м'ятні біопестициди
Японські вчені довели, що ментолоподібна сполука посилює експресію генів, які захищають види сільськогосподарських культур від атаки шкідливих комах.
Хоча рослини можуть здатися стороннім спостерігачам досить неактивними, насправді вони здатні посилати один одному сигнали про загрози в їх локальному середовищі. Ці сигнали приймають форму хімічних речовин, що переносяться по повітрю, які називаються летючими органічними сполуками (ЛОС).
Біологи виявили, що різноманітний клас хімічних речовин, терпеноїди, відіграє важливу роль в якості переносяться по повітрю сигналів небезпеки.
В останні роки вчені прийшли до висновку: здатність цих хімічних сигналів посилювати захисні механізми рослин може зробити їх корисними інструментами боротьби зі шкідниками в сільському господарстві і садівництві.
Одним з таких вчених є професор Дженітіро Арімура з Токійського університету науки, Японія.
"Розвиток сільськогосподарських технологій до теперішнього часу в значній мірі залежало від використання пестицидів і хімічних добрив, що призвело до забруднення навколишнього середовища і руйнування екосистем. Як зелена альтернатива пестицидам, сигнальні молекули терпеноїдів допоможуть фермерам продовжувати виробництво життєво важливих продуктів харчування, зменшуючи пов'язані з цим екологічні витрати",- зазначив Професор Арімура.
Професор Арімура та його колеги вирішили дослідити терпеноїдну сполуку ментол, одержуваної з листя м'яти.
Мета проекту полягала в розробці сполук, структурно схожих на ментол, вони поліпшують здатність ментолу активувати імунну систему рослин.
Тому вчені експериментували з хімічною модифікацією ментолу шляхом приєднання амінокислот, що представляють собою структурно різноманітний набір сполук, які живі клітини використовують для створення білків. Всього вони синтезували шість різних похідних ментолу з приєднаними амінокислотами.
Потім вчені протестували отримані похідні ментолу, щоб побачити, чи можуть модифіковані сполуки перевершити немодифікований ментол в активації захисних механізмів рослин. Для цього вони обробляли листя сої ментолом або одним з шести похідних ментолу і простежили динаміку після 24 впливу.
Одна з модифікованих сполук перевершила ментол і отримала назву валіна-ментиловий ефір, скорочено «мент-Вал».
Дослідники виявили, що одноразове обприскування листя сої розчином ment-Val посилювало експресію генів, пов'язаних із захистом, на три дні, а друге обприскування на четвертий день знову підвищувало експресію цих генів.
Ці дані та подальші досліди показали, що мент-Вал може забезпечити стійку боротьбу з шкідниками для фермерів, які вирощують сою, горох, тютюн, салат і кукурудзу.
Препарат виявився досить стабільним в різних умовах, тобто з'єднання не втрачало ефективності через розкладання під час зберігання. Арімура подав заявку на патент на використання мент-валу як засобу захисту рослин і прогнозує, що комерціалізація «принесе мільярди ієн економічної вигоди за рахунок його використання компаніями, що працюють в галузі садівництва і сільського господарства.
Також читайте: