Личинки мух могут заменить антибиотики в сельском хозяйстве — Naked Science
30.09.2020
ФизТех

Личинки мух могут заменить антибиотики в сельском хозяйстве

4.8

Ученые из лаборатории разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий МФТИ разработали метод, позволивший получить экстракт биологически активных веществ из жира личинок мухи. Эти вещества обладают уникальными антибактериальными свойствами и могут уничтожать патогенные бактерии, устойчивые к антибиотикам. Метод оказался в 50 раз эффективнее, чем все применявшиеся до этого технологии.

Черная львинка / ©pbs.twimg.com

Работа опубликована в журнале Microorganisms. Среди разнообразных болезней сельскохозяйственных растений, с которыми приходится бороться в агропромышленности, значительное место занимают бактериальные. Самый распространенный способ борьбы с ними сегодня — это обработка антибиотиками, однако за годы борьбы бактерии стали к ним устойчивыми. Кроме того, антибиотики не всегда действуют направленно на определенный тип бактерий и поражают как вредные, так и полезные для растения микроорганизмы.

В поиске альтернативного способа защиты растений от патогенных микроорганизмов ученые МФТИ обратились к исследованию жира, выделяемого из личинок мухи «Черная львинка». Было выдвинуто предположение, что его можно использовать для разработки противомикробного препарата.

Руководитель проекта Елена Марусич и аспирант МФТИ Мохамед Хекаль за работой в лаборатории разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий МФТИ / ©Наталья Арефьева / Пресс-служба МФТИ

«Черная львинка» — это разновидность мухи родом из Южной Америки. Насекомое обитает в дикой среде, однако благодаря свойствам личинок, а именно большому содержанию белков и жиров под хитиновым покровом при непритязательности к питанию, их стали разводить в специальных хозяйствах в промышленных масштабах. Личинок используют, например, для корма сельскохозяйственных животных, на рыбных фермах, как в «сыром» виде, так и в форме белкового экстракта, который выделяют разными способами.

В ходе исследования ученые из лаборатории МФТИ использовали жир (субстанцию из белков и жирных кислот) личинок «Черная львинка», полученный путем механического выжимания под прессом. В данной работе для экстракции биологически активных соединений из жира биологи опробовали 20 различных органических растворителей. В результате исследований аспиранта МФТИ из Египта Мохамеда Хекаля и научного руководителя проекта Елены Марусич был выбран состав из воды, метанола и соляной кислоты, который позволил выделить более четырех процентов активных жирных кислот из исходного жира.

Аспирант МФТИ Мохамед Хекаль демонстрирует чашки Петри, участвовавшие в эксперименте / ©Наталья Арефьева / Пресс-служба МФТИ

Метанол помогает жирным кислотам растворяться в воде, а кислая среда стабилизирует полученную смесь. Это оказалось в 50 раз эффективнее, чем все применявшиеся до этого технологии. «Нам удалось подобрать правильное соотношение растворителей, позволивших выделить интересующую нас группу химических соединений.

Полученный экстракт обладает антимикробной активностью, и мы показали, что он работает значительно эффективнее антибиотиков. Фактически он может потенциально заменить антибиотики в сельском хозяйстве для борьбы с фитопатогенами», — комментирует Елена Марусич, заместитель заведующего лабораторией разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий МФТИ.

Антибактериальный эффект полученного экстракта был протестирован на пяти видах патогенных бактерий, поражающих растения. Для этого бактерии выращивали на чашках Петри, после чего помещали на них диск фильтровальной бумаги, пропитанный экстрактом в специально подобранной концентрации. Эксперименты показали, что в присутствии экстракта из жира мухи патогенные микроорганизмы погибают.

Полученный экстракт обладает способностью бороться с бактериальными патогенами и является стабильным: его можно долго хранить в холодильнике, при этом он не теряет своих антибактериальных свойств. «Для дальнейшего и более широкого применения в сельском хозяйстве необходимо будет провести дополнительные эксперименты на других актуальных фитопатогенах и выявлить механизмы, лежащие в основе такого антибактериального действия разработанного нами экстракта.

Мы хотели бы выразить огромную благодарность Геннадию Иванову — настоящему энтузиасту и зачинателю биотехнологического культивирования личинок этой южноамериканской мухи в России, благодаря которому у нас появилась возможность осуществить такое важное исследование», — добавляет Сергей Леонов, руководитель лаборатории разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий МФТИ. Работа поддержана Министерством образования и науки Российской Федерации.

Лаборатория разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ занимается фундаментальными и прикладными исследованиями в области разработки лекарств в таких направлениях, как онкология, долголетие и нейродегенеративные заболевания, а также агробиотехнологии. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Вчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

4 часа назад
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

Вчера, 21:19
Мария Азарова

Руководитель полетов Национального космического агентства США Зебулон Сковилл рассказал, чем обернулся для МКС инцидент с двигателями «Науки».

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

26 июля
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: