Дослідники з Університету Тюбінгена виявили природну речовину, яка могла б конкурувати з гербіцидом гліфосат.
Нещодавно виявлена молекула цукру, синтезована з ціанобактерій, пригнічує ріст різних мікроорганізмів і рослин, але нешкідлива для людей і тварин. Спільними дослідженнями керували д-р Клаус Брілізауер, професор Стефані Гронд (Інститут органічної хімії) і професор Карл Форчхаммер (Міжфакультетський інститут мікробіології та інфекційної медицини). Дослідження опубліковане в журналі Nature Communications, пише Agropages.
Активні інгредієнти для фармацевтичного або сільськогосподарського використання часто відбуваються з натуральних речовин. Ці речовини можуть складатися зі складних хімічних структур, але також можуть бути відносно простими.
Ефективність таких біопестицидів часто полягає у їх простоті: антиметаболіти взаємодіють з життєво важливими процесами в клітині, імітуючи продукти метаболізму. Це порушує біологічний процес, який може гальмувати ріст клітин або навіть вбивати їх.
Хіміки і мікробіологи з Університету Тюбінгена виявили незвичайний антиметаболіт з простою хімічною структурою: молекула цукру з науковою назвою 7-дезокси-седогептулоза (7dSh).
На відміну від простих вуглеводів, які зазвичай служать джерелом енергії для зростання, ця речовина пригнічує ріст рослин і мікроорганізмів, таких як бактерії і дріжджі. Молекула цукру блокує ключовий фермент метаболічного шляху, який відбувається тільки у мікроорганізмів і рослин. З цієї причини науковці класифікують речовину як нешкідливу для людини і тварин, і вже продемонстрували це в первинних дослідженнях.
Рідкісний дезокси-цукор був виділений з культур прісноводної ціанобактерії Synechococcus elongatus, яка здатна пригнічувати ріст родинних бактеріальних штамів. Розшукуючи причину такого гальмування росту, вчені розшифрували структуру природного поєднання і визначили молекулярний механізм 7dSh.
Науковці використовували пов’язану мас-спектрометрії з високою роздільною здатністю, щоб отримати точне уявлення про механізм інгібування, і виявили, що 7dSh блокує дегідрохінатсінтазу (DHQS), фермент метаболічного шляху.
На сьогодні одним з найбільш відомих інгібіторів цього метаболічного шляху є гербіцид гліфосат.
— На відміну від гліфосату, недавно виявлений дезокси-цукор є повністю натуральним продуктом, який, як вважається, має гарну здатність до розкладання і низьку екотоксичність, — говорить доктор Клаус Брілізауер. — Поки що 7dSh багатообіцяюче гальмує ріст рослин. Ми бачимо тут прекрасну можливість використовувати його в якості натурального гербіциду.
Проте, ефективність в польових умовах, розчинність в грунті і нешкідливість для тварин і людей повинні бути додатково вивчені в комплексних довгострокових дослідженнях для 7dSh.
Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram