Ученые Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН совместно с европейскими коллегами разработали и запатентовали производное хитозана для рынка биопестицидов.
В рамках нового проекта, который поддержан грантом Российского научного фонда, в Институте цитологии и генетики СО РАН проводятся испытания соединения-кандидата на роль биопестицида, а также исследователи изучают механизм его действия на молекулярно-генетическом уровне.
Защита растений от различных болезней и вредителей обычно осуществляется с использованием химических пестицидов, которые, хоть и эффективны, но при этом могут нести риски высокой токсичности для окружающей среды и потребителей. Остаточные вещества некоторых пестицидов накапливаются в почве и продуктах питания, представляя угрозу для здоровья людей.
Новым подходом к защите растений стали биопестициды, которые эффективны и безопасны для человека. Примером такого средства является хитозан – биологически активное вещество, получаемое из хитина, который содержится в клеточных стенках некоторых организмов. Хитозан успешно борется с патогенами и способствует росту растений. Однако его недостатками являются низкая растворимость в воде, нестабильность и слабая способность к проникновению в ткани растений, что затрудняет его применение на практике.
Ведущий научный сотрудник ИЦИГ СО РАН, д.б.н. Андрей Щербань рассказал, что учеными Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН вместе с европейскими коллегами было разработано и запатентовано новое производное хитозана под названием новохизол. Изменение формы молекулы этого вещества привело к улучшению его растворимости в воде, стабильности и адгезии, а также позволило его использование для поглощения других активных биологических соединений. По словам ученого, это открывает возможность создания комплексных биопестицидов на основе новохизола, которые будут более эффективными в борьбе с различными проблемами защиты растений.
До настоящего момента новохизоль изучался в основном с точки зрения его применения в медицине, в то время как его потенциал в борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур практически не исследовался. Заполнить этот пробел должен новый научный проект ученых ИЦиГ СО РАН.
Участники проекта сталкиваются с двумя основными задачами. Во-первых, они должны провести полевые испытания, чтобы выяснить, как обработка модельного растения (мягкая пшеница) новохизолем на различных стадиях его развития повлияет на его урожайность и устойчивость к различным заболеваниям. Это поможет подтвердить перспективы использования данного соединения как биопестицида. Для этих экспериментов используют как чистый новохизоль, так и его комплексы с другими биологически активными веществами, такими как экстракты лиственницы, коры сосны сибирской и другие, которые также обладают защитными свойствами, но плохо растворимы в воде и нестабильны, что затрудняет их использование. Новохизоль в этом случае выступает в качестве средства доставки.
Вторая задача - исследователи уже в лабораторных условиях изучат и опишут молекулярный механизм действия новохизоля, а также реакцию генома растения на обработку.
«Это не только станет еще одним доказательством его эффективности, но и позволит в дальнейшем успешно выстраивать стратегию защиты растений с помощью новохизоля и более мощных комплекных препаратов на его основе», — сказал Андрей Щербань.
На выполнение данной работы, согласно условиям гранта, у ученых есть три года. Первые предварительные результаты, показавшие эффективность новохизоля, были получены в прошлом году, в этом и следующем исследователи планируют получить новые данные, подтверждающие эту эффективность, а также раскрывающие механизм действия новохизоля на растение.
Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН.
Источник и фото: ИЦиГ СО РАН.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.
