Сахар цианобактерий - как безвредная альтернатива глифосату

Ученые скоро представят естественный гербицид, который абсолютно безвреден для животных и людей.

Исследователи из Университета Тюбингена обнаружили природное вещество, которое может конкурировать с гербицидом глифосатом.

Обнаруженная молекула сахара, синтезированная из цианобактерий, подавляет рост различных микроорганизмов и растений, но безвредна для людей и животных. Совместными исследованиями руководили д-р Клаус Брилизауэр, профессор Стефани Гронд из института органической химии и профессор Карл Форчхаммер из Межфакультетского института микробиологии и инфекционной медицины. Результаты исследования опубликованны в журнале Nature Communications.

Активные ингредиенты для фармацевтического или сельскохозяйственного использования нередко происходят из натуральных веществ. Такие вещества могут состоять из сложных химических структур, а могут быть относительно простыми.

Эффективность таких биопестицидов заключается в их простоте, таким образом антиметаболиты взаимодействуют с жизненно важными процессами в клетке, имитируя продукты метаболизма, в результате чего нарушается биологический процесс, который может тормозить рост клеток или даже убивать их.

Химики и микробиологи из Университета Тюбингена обнаружили необычный антиметаболит с простой химической структурой - молекула сахара с научным названием 7-дезокси-седогептулоза (7dSh).

В отличие от обычных углеводов, которые служат источником энергии для роста, данное вещество подавляет рост растений и микроорганизмов, таких как бактерии и дрожжи. Молекула сахара блокирует ключевой фермент метаболического пути, который происходит только у микроорганизмов и растений. По этой причине ученые классифицировали вещество как безвредное для человека и животных и продемонстрировали результат в первоначальных исследованиях.

Редкий дезокси-сахар был выделен из культур пресноводной цианобактерии Synechococcus elongatus, которая способна ингибировать рост родственных бактериальных штаммов. Разыскивая причину такого торможения роста, ученые расшифровали структуру природного соединения и определили молекулярный механизм 7dSh.

Исследователи использовали связанную масс-спектрометрию с высоким разрешением, чтобы получить точное представление о механизме ингибирования, и обнаружили, что 7dSh блокирует дегидрохинатсинтазу (DHQS), фермент метаболического пути.

На сегодняшний день одним из наиболее известных ингибиторов этого метаболического пути является гербицид глифосат.

«В отличие от глифосата, недавно обнаруженный дезокси-сахар является полностью натуральным продуктом, который, обладает хорошей способностью к разложению и низкой эко токсичностью», - говорит доктор Клаус Брилизауэр.

«Мы видим здесь прекрасную возможность использовать его в качестве натурального гербицида», отметил эксперт.

Но эффективность в полевых условиях, разлагаемость в почве и безвредность для животных и людей должны быть дополнительно изучены в комплексных долгосрочных дальнейших исследованиях.

Агротрейд Клуб - оперативная отраслевая информация для Вашего бизнеса!