Бактерия Xenorhabdus budapestensis синтезирует вещества, которые отпугивают комаров сильнее, чем репелленты на основе ДЭТА или пикаридина, сообщается в Science Advances. Ими оказались фабклавины, класс веществ, которые нашли пока только у Xenorhabdus. Исследователи проверили их эффективность на трех видах комаров, переносчиках малярии, желтой лихорадки и других опасных болезней.
Бактерии из рода Xenorhabdus находятся в симбиотических отношениях с червями-нематодами Steinernema, паразитирующими на насекомых. Бактерии живут в кишечнике червей. Когда нематода попадает в хозяйский организм, она высвобождает ксенорабдусов. Те, в свою очередь, производят вещества, разрушающие клетки, и иммуносупрессоры, что в результате приводит к гибели насекомого. Уже после смерти хозяина бактерии синтезируют антимикробные и антигрибковые вещества, которые подавляют активность других микроорганизмов. Кроме того, известно, что некоторые виды ксенорабдусов синтезируют вещества, отпугивающие муравьев, сверчков и ос.
Биологи из Висконсинского университета в Мэдисоне под руководством Сьюзен Паскевитц (Susan Paskewitz) решили исследовать бактерии Xenorhabdus budapestensis и проверить, не синтезируют ли они вещества, отпугивающие комаров. Сейчас в качестве репеллентов часто используются составы на основе диэтилтолуоламида (ДЭТА), токсичного вещества, которое загрязняет пресную воду и может быть опасно для некоторых видов рыб. В качестве биологических альтернатив исследователи анализируют растительные метаболиты, а на бактериальные вещества до сих пор внимания не обращали.
Авторы проверили действие бактериальных метаболитов на комарах трех видов — переносчиках малярии Anopheles gambiae, переносчиках желтой лихорадки, лихорадок денге и Зика Aedes aegypti и обыкновенных комарах, Culex pipiens. Самок комаров кормили через марлевую мембрану, которая была пропитана раствором бактериальных метаболитов, водой (контроль), либо ДЭТА или пикаридином — другим популярным репеллентом.
Оказалось, для того, чтобы отпугнуть половину комаров, понадобились сравнимые сконцентрации бактериальных веществ и ДЭТА, и в шесть раз больше пикаридина. Для того, чтобы голодать остались 90 процентов комаров, ДЭТА и пикаридина потребовалось в три и восемь раз больше, чем бактериальных метаболитов, соответственно.
Чтобы выяснить, какие вещества оказались репеллентами для комаров, ученые провели масс-спектрометрический анализ фракции метаболитов, которые отпугивали насекомых. Оказалось, что это смесь двух фабклавинов — пептид-поликетидных гибридов, обладающиих инсектицидной и антимикробной активностью. Исследователи обнаружили этот класс веществ сравнительно недавно, и пока известно, что его синтезируют только ксенорабдусы.
В дальнейшем авторы планируют определить другие вещества в составе «репеллентной» фракции и выяснить, действуют ли они по отдельности или в комплексе. Также они планируют исследовать эффективность и токсичность этих веществ, чтобы понять, можно ли использовать их в качестве репеллента.
Недавно исследователи победили возбудителя лихорадки денге в одном из австралийских городов с помощью бактерии вольбахии. Этот микроорганизм является симбионтом насекомых, в том числе комаров, и способен подавлять активность вирусов. Комары перестают их переносить, и, соответственно, заражать людей.