РОССИЙСКИЕ ИННОВАЦИИ

Российские ученые выяснили, как безопасно защитить урожаи антибиотиком

 Выращивание томатов в тепличном комплексе - РИА Новости, 1920, 05.02.2025
Читать на сайте Ria.ru
МОСКВА, 5 фев — РИА Новости. Российские ученые выяснили механизм действия природного антибиотика, выделяемого почвенными бактериями, который может экологически безопасно защищать сельскохозяйственные растения от вредителей, сообщили РИА Новости в Российском научном фонде (РНФ).
Ежегодно немалая часть урожая агрокультур теряется из-за болезней, вызываемых фитопатогенами — болезнетворными грибками и бактериями. Сейчас для защиты сельскохозяйственных культур используют не только синтетические агрохимикаты-пестициды, многие из которых причиняют вред природе и здоровью человека, но и микробиологические средства. Защитные свойства таких препаратов основаны на конкуренции между полезными и фитопатогенными микроорганизмами. Бактерии, живущие на корнях растений, вырабатывают различные антибиотики, чтобы избавиться от конкурентов, и тем самым защищают растение.
Исследование пшеницы в лаборатории
Российские ученые нашли гены живучести пшеницы и сои
Одно из таких веществ, макролактин А, выделяет почвенная бактерия вида Bacillus velezensis — широко распространенный представитель нормальной микробиоты растений. Макролактин А известен тем, что замедляет рост широкого круга бактерий, среди которых — микробы, вызывающие болезни растений, животных и человека. Кроме того, это соединение обладает противовоспалительным и противоопухолевым действием. Однако было неизвестно, на какие структуры или биохимические процессы в клетках бактерий воздействует антибиотик. При этом понимать механизм действия вещества необходимо, чтобы разрабатывать эффективные препараты, которые целенаправленно воздействуют на патогены, преодолевают устойчивость микробов, при этом оказывая минимальное воздействие на клетки организма-хозяина.
Коллектив российских ученых определил молекулярный механизм действия макролактина А на клетки бактерий и человека. Для этого группа из Тюменского государственного университета (Тюмень) выделила антимикробное вещество из продуктов обмена веществ бактерии Bacillus velezensis. Затем ученые из Казанского научного центра РАН (Казань) и Казанского федерального университета (Казань) исследовали вещество с помощью ядерного магнитно-резонансного спектрометра — прибора, который, воздействуя на молекулу сильным магнитным излучением, позволяет определить, какие атомы и в каком количестве ее составляют. Ученые подтвердили, что выделенный антибиотик представляет собой макролактин А. Группа из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) определила, что макролактин А подавляет синтез белков в бактериальных клетках.
В России вывели идеальные сою и картофель для северных регионов
Далее авторы работы в числе прочего исследовали действие этого антибиотика на 20 разных видов живых микроорганизмов. Эксперименты показали, что у некоторых бактерий макролактин А лишь угнетал процесс размножения, тогда как других убивал.
Ученые также протестировали действие макролактина А на выращенные в лаборатории клетки человеческой кожи. Эксперименты подтвердили низкую токсичность вещества, сравнимую с его ближайшим аналогом — азитромицином, который широко используется в медицине, например, для лечения бронхитов. То, что макролактин А потенциально безвреден для человека, позволит использовать антибиотик при разработке безопасных препаратов для защиты растений в сельском хозяйстве, отмечают исследователи.
"Полученные результаты вносят значительный вклад в развивающуюся теорию о функциональной роли антибиотиков в микробном мире. Как вещество, замедляющее биосинтез белка, этот антибиотик может изменять белковый состав микробиоты в конкретной среде обитания, например, почве. Дальнейшие детальные исследования позволят спрогнозировать, какое экологическое влияние могут оказывать новые подобные антибиотики", — отметил участник проекта, поддержанного грантом РНФ, заведующий лабораторией антимикробной резистентности ТюмГУ Алексей Васильченко.
Российские ученые нашли пользу в разрушающем асфальт сорняке
В исследовании также принимали участие сотрудники Сколковского института науки и технологий (Москва) и Научно-исследовательского института биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича (Москва).
Обсудить