חיידקים ים תיכוניים מראים פוטנציאל כקוטלי חרקים חדשים ליתושים

מחלות המועברות על ידי יתושים הורגות יותר מ-700,000 בני אדם מדי שנה, על פי ארגון הבריאות העולמי, והיתושים המפיצים אותן קשים ביותר לשליטה. רוב המינים פיתחו עמידות לכל הסוגים העיקריים של קוטלי חרקים סינתטיים, שרבים מהם מהווים סיכונים בריאותיים וסביבתיים.

קוטלי חרקים ביולוגיים שמקורם באורגניזמים חיים יכולים לסייע בהתגברות על עמידות לקוטלי חרקים כימיים ולהציע דרך ידידותית לסביבה לשליטה במזיקים. השבוע בכתב העת Applied and Environmental Microbiology, דיווחו חוקרים כי בידודים של חיידקים שנאספו באי כרתים הים תיכוני משמשים כקוטלי חרקים נגד יתושי Culex pipiens molestus, שיכולים להעביר פתוגנים אנושיים כמו נגיף הנילוס המערבי ונגיף עמק השבר. בבדיקות מעבדה, תמציות המכילות מטבוליטים שנוצרו על ידי שלושה מהבידודים הרגו 100 אחוז מזחלי היתושים תוך 24 שעות מחשיפה.

"מטבוליטים אלה יכולים להיות הבסיס לפיתוח קוטלי חרקים ביולוגיים עם תופעות לוואי סביבתיות מינימליות", מציינים המדענים.
"הם מתפרקים מהר יותר בסביבה, אינם מצטברים, ובדרך כלל אינם הורגים מגוון רחב של מיני חרקים שונים, כפי שעושים קוטלי חרקים כימיים",
מסביר ג'ורג' דימופולוס, PhD, אנטומולוג מולקולרי ומיקרוביולוג באוניברסיטת ג'ונס הופקינס בבולטימור ובמכון לביולוגיה מולקולרית וביוטכנולוגיה (IMBB) בכרתים.

גילוי בכרתים ופרויקט MicroBioPest

המחקר החדש נוהל על ידי דימופולוס והביולוג המולקולרי ג'ון וונטס מ-IMBB כחלק מפרויקט MicroBioPest במימון האיחוד האירופי.

החוקרים אספו 186 דגימות מ-65 מוקדים שונים ברחבי כרתים, כולל שכבת קרקע עליונה, אדמה סביב שורשי צמחים, רקמות צמחים, דגימות מימיות וחרקים מתים. לאחר מכן הם חשפו את זחלי C. pipiens molestus לתמיסות מימיות המכילות את הבידודים המבטיחים ביותר.

• יותר מ-100 יתושים הצליחו להשמיד את כל זחלי היתושים תוך 7 ימים.
• מתוכם, 37 מבודדים השמידו זחלים תוך 3 ימים.
• 37 הבידודים הללו ייצגו 20 סוגים שונים של חיידקים, שרבים מהם לא נחשבו בעבר כקוטלי חרקים פוטנציאליים.

ניתוח נוסף הראה כי החיידקים בעלי הפעולה המהירה הרגו את הזחלים לא על ידי הדבקתם, אלא על ידי ייצור תרכובות כגון חלבונים ומטבוליטים.

"זה מעודד משום שזה מצביע על כך שחומר הדברה המבוסס על חיידקים אלה לא יסתמך על כך שהמיקרואורגניזמים יישארו בחיים", אמר דימופולוס.

מה הלאה?

המדענים חוקרים כעת את האופי הכימי של מולקולות קוטלי החרקים ביתר פירוט, וקובעים האם מדובר בחלבונים או מטבוליטים. הם גם בודקים את טווח הפעילות הקוטלת החרקים של חיידקים אלה, כולל ניסויים על מינים אחרים של יתושים נושאי פתוגנים ומזיקים חקלאיים.

"חומרי הדברה ביולוגיים מתכלים לעתים קרובות במהירות ודורשים יישומים מרובים", אומר דימופולוס. "מציאת הדרך הנכונה לנסח ולספק את התרכובות הללו תהיה אתגר מרכזי בעתיד."

המחקר החדש מייצג שלב של גילוי.

"כעת אנו עוברים למדע הבסיסי של חקר המבנים הכימיים ומנגנוני הפעולה של מולקולות, ולאחר מכן נעבור לכיוון היישומי, וננסה ליצור אבות טיפוס של מוצרים. כעת יש תנופה רצינית לפיתוח קוטלי חרקים ידידותיים לסביבה", הוסיף.