Учени създадоха бактериален препарат с пестицидно действие

По време на тазгодишния форум „Наука за бизнес“ бяха представени две разработки на учени от  Института по микробиология „Стефан Ангелов“. Едната е плод на успешно партньорство с Института по инженерна химия на БАН и компанията „Агрия“ АД, която е с деветдесетгодишна история. За разработката говори проф. Пенка Петрова, директор на Института по микробиология. Нейният колега от същия институт доц. Андрей Марчев запозна присъстващите с проекта „Зелените клетъчни фабрики“ като устойчива биотехнологична платформа за получаване на биоактивни продукти с благотворно действие.

„Фирмата ни се довери да разработим препарат за растителна защита, който вече е близо до етапа на производство“,

каза при представянето на съвместния продукт проф. Пенка Петрова, директор на Института по микробиология. Какъв проблем за решаване си поставят учените?

Това е проблемът с огромните финансови загуби, които селското стопанство търпи заради вредителите по селскостопанските култури. Според статистиката на Организацията на ООН по прехрана и земеделие – ФАО,  в милиони тонове се измерват пестицидите, които се хвърлят на полето всяка година, за да запазят селскостопанските култури.  Една четвърт от тях са инсектициди, които се употребяват заради вредители като молци, хоботници, лозова краста, нематоди, охлюви и други. Проблемът се засилва и от нарастващото население на Земята и климатичните промени. Настоящото решение е употребата на химически инсектициди, които са сравнително евтини. Но натрупвайки се в природата, те стават токсични и са все по-неефективни заради развиването на резистентност на вредителите срещу тях.

„Иновативното решение, което може да предложи Институтът по микробиология, е употребата на биоинсектициди –

подчертава проф. Петрова. – Те се основават на познатата бактерия Бацилус тюрингенсис, която има 24 подвида, но само 6 от тях произвеждат така желаните токсини и спори, които атакуват вредителите. Ние не сме открили тази бактерия, но за първи път изолирахме щамове от различни български източници. Активният щам, на който разчитаме в препарата, е от подвид Бацилус тюрингенсис галерие, а той досега не е използван в такива търговски препарати. Различните Бацилус тюрингенсис щамове атакуват различни вредители. Но търсейки спорообразуването и съответно токсините в нашия щам, се оказа, че той е много широкоспектърен. И успява да атакува както пеперуди, молци и различни представители на клас Лепидоптера, така и още четири-пет класа вредители.“

Най-голяма информация учените получават от геномното секвениране на този щам.

Оказва се, че той съдържа поне девет различни токсина в своя геном и може да атакува буквално целия спектър от вредители, които поразяват селскостопанските култури. Нашите учени са доказали образуването на спорите и кристалните токсини. На прецизни електронномикроскопски снимки може да се видят различни по форма токсини, произвеждани от този щам, и това е доказателство за неговата широкоспектърна активност.

С помощта на Института по инженерна химия се разработва и самата технология.

Учените от този институт оптимизират производството на щама в големи количества и условията, при които той е най-активен. Вече е създадена цялостна биотехнология за две различни търговски форми на препарата – лиофилизирана и течна формулировка.

„Външните оценители от фирма „Юрофинс“ са категорични, че нашият препарат е толкова активен, колкото търговските препарати, които са на пазара, или даже е с по-висока активност – казва проф. Петрова. – При това количеството на препарата, което сме приложили (два пъти по-ниско от количеството, което предлагат търговските препарати), постигаме равна инсектицидна активност. Но конкурентните търговски препарати се основават главно на един от подвидовете на Бацилус тюрингенсис – подвид курстакий. Тоест тяхната мишена е само лепидоптера – молците и техните гъсеници, които всички познават от детските си години.“

Ето защо главно предимство на българския препарат с инсектицидна активност е, че той е много широкоспектърен.

С едно напръскване на полето може да се унищожат поне пет различни вида вредители, включително и нематоди. И това е първият инсектицид в света, успешен срещу колорадски бръмбар. А е известно, че картофите са много разпространена култура. Освен че е много активен, създателите на новия препарат се стремят той да се произвежда и сравнително евтино. Лиофилизираната форма на биоинсектицида ще може да бъде продавана на петте континента. Поне такава е амбицията на фирма „Агрия“, която е собственик на патента за изобретение, и на изобретатели от Института по микробиология и Института по инженерна химия. В момента експерти от научния екип на фирма „Агрия“ се обучават в двата института на БАН, за да продължат да поддържат щама и да доразработят технологията за производство на този продукт в промишлен мащаб.

Свързани статии:

Медът е най-лесен за фалшифициране „Бърза помощ“ спасява ДНК Кога дивите птици стават „граждани“ България има потенциал за развитие