Ученые добавили горчицу в свой арсенал против комаров
Ученые из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) показали, что шрот (жмых) из семян растений семейства горчичных может убивать личинок комаров. Личинки начинают жизнь в стоячей воде, прежде чем превратиться во взрослых крылатых особей, которые ищут кровь.
Результаты, недавно опубликованные в журнале Scientific Reports, открывают путь к биологическому подходу в борьбе с этими кровососущими вредителями. Укус комара — не просто зудящая неприятность, он может передавать изнурительные болезни.
Команда ученых из Национального центра исследований сельскохозяйственного использования ARS в Пеории, Иллинойс, сосредоточилась на поиске и разработке экологически безопасных подходов для борьбы с комарами на уровне среды обитания и для индивидуального использования.
Борьба на уровне среды обитания
Исследователи изучают продукты, полученные из растений и других природных источников, которые могут стать экологичным способом воздействия на личинок комаров — наиболее уязвимую стадию жизни вредителя. Это также решает проблему развития у комаров устойчивости к синтетическим инсектицидам.
Личинки питаются органическими частицами и микроорганизмами в мелких водоемах: прудах, болотах, детских бассейнах, старых шинах, дуплах деревьев. Их концентрация на ограниченной площади делает эту стадию идеальной мишенью для упреждающего удара.
Роль горчичных соединений
В исследованиях, начатых в 2022 году, ученые изучили потенциал изотиоцианатов — группы растительных защитных химических веществ, которые высвобождаются при замачивании горчичного шрота в воде.
«Растение горчицы хранит неактивные защитные соединения (глюкозинолаты) в семени, которые могут быть преобразованы в биологически активные изотиоцианаты ферментами мирозиназами», — объяснил физиолог растений ARS Уильям Хэй. Предыдущие исследования показали, что изотиоцианаты могут убивать насекомых-вредителей и почвенных паразитов.
Эксперименты и результаты
Исследователи приготовили шрот из четырех видов растений семейства горчичных:
- Горчица коричневая (Brassica juncea)
- Пенникресс (Thlaspi arvense)
- Кресс-салат (Lepidium sativum)
- Горчица белая (Sinapis alba)
Разные концентрации шрота добавляли в воду с личинками комаров Aedes aegypti, которые переносят лихорадку денге, желтую лихорадку, вирус Зика и другие болезни. Также личинок напрямую подвергали воздействию трех типов изотиоцианатов, экстрагированных из шрота.
Ключевые выводы:
- Из четырех типов шрота кресс-салат оказался самым смертоносным, убив более 95% личинок комаров уже через 24 часа и 100% — менее чем за 48 часов.
- Все виды шрота были токсичны для личинок, кроме обработки пенникрессом, который предварительно нагрели. Нагрев деактивировал ферменты мирозиназы, что подтвердило: именно выработка изотиоцианатов ответственна за гибель личинок.
- В отсутствие активных ферментов личинки выживали.
Предварительные результаты указывают на перспективную биологическую альтернативу синтетическим инсектицидам, которую можно получить из недорогого побочного продукта переработки семян горчицы в масло и специи. Запланированы дальнейшие исследования.