Lo scarabeo della patata del Colorado è uno dei parassiti più pericolosi delle patate. È resistente e diventa rapidamente resistente agli insetticidi. Gli scienziati russi hanno studiato i batteri che producono una tossina specifica, sulla base della quale vengono creati prodotti biologici per proteggere le piante dai parassiti. Si è scoperto che l'aggiunta di spore (forme dormienti) di un microrganismo all'insetticida distrugge l'immunità intestinale delle larve di coleottero della patata del Colorado e le rende più suscettibili alla tossina. Questo lavoro è stato sostenuto dalla Russian Science Foundation (RSF) e pubblicato sulla rivista Toxins.
I batteri Bacillus thuringiensis (BT) producono una specifica tossina Cry che colpisce solo i parassiti. La sostanza inizia a funzionare solo dopo aver interagito con gli enzimi intestinali del coleottero, interrompendo il lavoro del suo sistema digestivo e causando la fame.
Il parassita sarebbe scomparso molto tempo fa, se non fosse stato per i suoi meccanismi di adattamento ai farmaci a base di BT. L'immunità intestinale migliora e, di conseguenza, i batteri e le loro tossine non possono raggiungere il loro scopo. I ricercatori dell'Università Statale di Agraria di Novosibirsk (Novosibirsk) e del Centro Scientifico Federale Siberiano di Agrobiotecnologia dell'Accademia Russa delle Scienze (Krasnoobsk) hanno scoperto come aggirare questi meccanismi. La combinazione di tossine proteiche con spore (una forma dormiente di batteri che può attivarsi e moltiplicarsi all'interno degli insetti) del Bacillus thuringiensis aiuta a uccidere lo scarabeo della patata del Colorado in modo più efficace.
Quando una miscela di spore e tossine batteriche entra nel corpo, gli insetti avviano un sistema di distruzione e neutralizzazione di varie sostanze tossiche (disintossicazione). Allo stesso tempo, l'immunità umorale viene attivata nell'intestino, che protegge il corpo dagli agenti patogeni. Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto un'altra caratteristica: quando le tossine sono combinate con le spore, le larve mostrano un forte squilibrio redox e viene attivato il processo di danno alle cellule intestinali a causa dell'ossidazione. Nel loro insieme, questo porta a una violazione della difesa antiossidante delle larve e a un deterioramento della loro salute generale.
“Quando le tossine si combinano con le spore del batterio Bacillus thuringiensis, gli insetti muoiono più velocemente e il 30% in più di coleotteri del Colorado muore. L'introduzione dei farmaci e delle tecnologie sviluppate consentirà di riempire il mercato degli insetticidi biorazionali con farmaci domestici, migliorando la qualità dei prodotti alimentari, riducendo il carico di pesticidi sull'ambiente e riducendo l'impatto negativo sulla salute pubblica ", ha affermato Ivan Dubovsky, il progetto manager per una sovvenzione della Russian Science Foundation, dottore in scienze biologiche, capo del laboratorio di protezione biologica delle piante e biotecnologia dell'Università statale di agraria di Novosibirsk.