Мятный аромат подавляет рост сорняков

Некоторые растения очень успешны в конкуренции за пространство, питательные вещества и воду. Они подавляют рост своих конкурентов с помощью химических сигналов, вызывающих гибель клеток соседнего растения. Учёные Ботанического института Технологического института Карлсруэ (KIT) изучают этот эффект для потенциального использования в экологически совместимых био-гербицидах.

Химическую войну между растениями эксперты называют аллелопатией. «В большинстве случаев этот эффект у растения-мишени вызывается химическими сигналами, а не ядами», — говорит профессор молекулярной клеточной биологии Питер Ник. В то время как дикий чеснок и мята невосприимчивы к действию своих собственных химических сигналов, биологическая коммуникация запускает контролируемую самой клеткой гибель у соседнего растения. Учёные полагают, что этот механизм может привести к разработке новых, экологически безопасных био-гербицидов, которые специфически воздействуют на определённый тип сорняка, не повреждая полезную культуру.

Исследователи извлекли эфирные масла из обширной коллекции мяты в Ботаническом институте KIT. Отдельные биологически активные компоненты были помечены молекулярными маркерами, и изучалось действие их сигналов на другие растения. Клеточные культуры показали, что соединение ментол, содержащееся в эфирном масле мяты, активирует в растениях-конкурентах процесс, в результате которого микротрубочки — разветвлённые трубчатые белковые структуры — разрушают себя. «Мы обнаружили, что ментол особенно эффективен против щавеля на горных пастбищах», — говорит доктор Мохаммед Шархид.

В своей диссертации Шархид сообщает, что ароматическое масло monarda punctata нацелено на белок актин и вызывает его клеточное самоуничтожение. Оно особенно эффективно против вьюнка полевого. В этом случае исследователи понимают механизм, хотя ещё не идентифицировали вещество, вызывающее этот эффект.

Исследования также показали, что ментол ингибирует рост клеток HeLa — человеческих раковых клеток. «Это делает возможным его использование в качестве противоракового агента», — говорит учёный.

Сорняки являются одной из основных причин потери урожая. «Если с ними не бороться, будет потеряно от 30 до 50 процентов сельскохозяйственного урожая», — говорит Ник. Обычные гербициды представляют экологическую проблему, и сорняки быстро становятся устойчивыми к ним. Разработка экологически чистых средств против сорняков — это глобальная задача для обеспечения продовольственной безопасности.