Brambořík Colorado je jedním z nejnebezpečnějších škůdců brambor. Je mrazuvzdorný a rychle se stává odolným vůči insekticidům. Ruští vědci zkoumali bakterie produkující specifický toxin, na jehož základě vznikají biologické produkty na ochranu rostlin před škůdci. Ukázalo se, že přidání spór (spících forem) mikroorganismu k insekticidu ničí střevní imunitu larev mandelinky bramborové a činí je náchylnějšími k toxinu. Tato práce byla podpořena ruskou vědeckou nadací (RSF) a publikována v časopise Toxins.
Bakterie Bacillus thuringiensis (BT) produkují specifický Cry toxin, který působí pouze na škůdce. Látka začíná fungovat až po interakci se střevními enzymy brouka, narušuje práci jeho trávicího systému a způsobuje hladovění.
Škůdce by už dávno vyhynul, nebýt jeho adaptačních mechanismů na léky na bázi BT. Zlepšuje se střevní imunita a v důsledku toho bakterie a jejich toxiny nemohou plnit svůj zamýšlený účel. Vědci z Novosibirské státní agrární univerzity (Novosibirsk) a Sibiřského federálního vědeckého centra agrobiotechnologie Ruské akademie věd (Krasnoobsk) přišli na to, jak tyto mechanismy obejít. Kombinace proteinových toxinů se sporami (spící forma bakterií, které se mohou aktivovat a množit uvnitř hmyzu) Bacillus thuringiensis pomáhá účinněji hubit mandelinky bramborové.
Když se do těla dostane směs spór a bakteriálních toxinů, spustí se u hmyzu systém destrukce a neutralizace různých toxických látek (detoxikace). Zároveň se ve střevě aktivuje humorální imunita, která chrání tělo před patogeny. Vědci však objevili ještě jednu vlastnost - když se toxiny spojí se sporami, larvy vykazují silnou redoxní nerovnováhu a spustí se proces poškození střevních buněk v důsledku oxidace. Dohromady to vede k narušení antioxidační obrany larev a ke zhoršení jejich celkového zdravotního stavu.
„Když se toxiny zkombinují se sporami bakterií Bacillus thuringiensis, hmyz umírá rychleji a o 30 % více brouků Colorado. Zavedení vyvinutých léků a technologií umožní naplnit trh bioracionálních insekticidů domácími drogami, zlepšit kvalitu potravinářských výrobků, snížit zátěž životního prostředí pesticidy a snížit negativní dopady na veřejné zdraví,“ uvedl Ivan Dubovský, projekt manažer pro grant od Ruské vědecké nadace, doktor biologických věd, vedoucí Laboratoře biologické ochrany rostlin a biotechnologie Novosibirské státní agrární univerzity.