Алтайские ученые разработали биологическое средство для защиты растений

Оно губительно для вредителей и безопасно для человека. Теперь биологи ждут инвестора, без которого их открытие рискует так и не попасть на прилавки магазинов.
 

Защитить и удобрить

Еще 12 лет назад ученые ботанического сада АлтГУ обнаружили, что в одной из теплиц насекомые-вредители быстро погибают, из-за чего растения развиваются быстрее обычного. Это заинтересовало ботаников, и они решили определить причину такого явления. Исследования показали, что белокрылки заражены грибковой болезнью, их крылья покрыты плесенью, которая опасна для насекомых, но безвредна для растений и человека.

– Такие грибы есть в природе, поскольку они являются ее компонентами. Но в обычных условиях мы такой грибок не замечаем, потому что все элементы экосистемы сбалансированы. А в нашей теплице, наверное, случайно отобралась агрессивная к белокрылке форма грибка, которая стремительно развивалась, и эффект от такой аномалии сложно было не заметить, – объясняет заведующий отделом Южно-Сибирского ботанического сада, кандидат биологических наук Сергей Смирнов.

Отобранное биовещество перенесли в питательную среду, где вырастили из него полноценный грибок. Ботаники выделили его ДНК, определили род (триходерма) и стали культивировать губительный для насекомых биологический препарат, параллельно изучая влияние гриба на флору и фауну. Полевые испытания проводили в тех же теплицах: на огурцах, томатах и даже цветах.

– Мы выяснили, что активнее всего грибок развивается на растениях семейства пасленовых – помидорах, петуниях, чуть хуже на огурцах, но эффект все равно ощутим, – подчеркивает Смирнов. – В среде, где присутствует эта необычная плесень, намного меньше паразитов и ничего не мешает росту цветов и овощей.

Помимо существенного вреда насекомым гриб способствует естественному удобрению растений. Он выделяет вещество, которое растворяет в почве неорганические соли металлов и превращает их в биоэлементы.

– Иногда растительность не может получить полезные вещества, хотя они присутствуют в почве. А в растворенном виде биоэлементы становятся доступны для усвоения, что способствует росту некоторых культур. Такая «подкормка» нужна зелени в малых дозах, но без нее невозможно полноценное развитие, – добавляет биолог.

Без химии

Исследования триходермы ведутся более десяти лет. За это время ученые смогли вывести более 40 разновидностей этого гриба и создать на его основе средство для борьбы с вредителями. Биологический препарат представляет собой споровый порошок или жидкость, им удобряют почву или опрыскивают растения.

Микроорганизмы можно использовать как точечно – на огороде, так и массово – на поле, потому что для человека они неопасны. Уже созданы опытные образцы, но на рынке изобретение алтайских ученых пока встретить нельзя.

– Во всем мире биологическая защита растений используется уже давно, – отмечает Сергей Смирнов. – Как правило, в основе таких препаратов лежат именно грибы. Они могут быть разных видов, способны убивать различных вредителей: комаров, саранчу, колорадского жука, гусениц. Некоторые элементы используются в комплексе. Мы в лаборатории научились бороться не только с белокрылкой, но и с энцефалитным клещом. Но чтобы продвигать такую защиту, необходимо провести испытания в природе. Одно дело лаборатория, когда насекомых уничтожают в пробирке или теплице, другое – открытый грунт. Такие опыты должны длиться несколько лет, и для исследований требуются немалые деньги.

У нас в стране клещей и комаров обычно травят привычными химическими ядами, что несет в себе определенные риски, поскольку человек может случайно контактировать с этой отравой. Если использовать биоэлементы, то борьба с паразитами станет не только более эффективной, но и безопасной. Новосибирск уже тестировал органические средства против комаров, ученые из Алтайского края пока убивают клещей в теплицах.

Ощутимая помощь

В 2021 году ученые Южно-Сибирского ботанического сада выиграли грант Губернатора Алтайского края, что позволило ускорить исследования и сделать их более полноценными. Сумма гранта – 1 миллион рублей. Помощь, по словам Смирнова, существенная. На эти средства биологи приобрели реактивы и другие расходные материалы, необходимые для работы.

– Такая поддержка позволила значительно продвинуться в нашем деле. Без нее мы просто теоретизировали, а благодаря гранту лаборатория получила необходимые для исследований расходники. Некоторые ферменты, приобретенные на выигранные средства, стоят по 100 тысяч рублей за грамм – дороже золота. Самостоятельно приобретать такие вещества ботаническому саду было проблематично, поэтому внимание властей к подобным исследованиям нам очень помогло, – констатирует ученый.

Губернаторская грантовая поддержка в сфере биотехнологий оказывается с 2018 года. Ее основная цель – довести исследования до стадии, когда готовую продукцию уже можно поставлять на рынок. С этим у ботаников АлтГУ пока есть трудности. Для создания массового производства необходимы денежные вливания, но инвестор пока не найден.

– Требуется специально приспособленное помещение для выращивания гриба, потому что делать это на кухне или в гараже нельзя. Также необходимо сложное оборудование, стоимость которого измеряется в миллионах рублей. Без инвестиций наши изобретения могут так и не выйти на рынок, хотя их эффективность доказана и мы открыты к сотрудничеству, – утверждает Смирнов.

Ученые надеются, что инвестор все-таки найдется и биологический препарат для защиты растений уже скоро можно будет увидеть на прилавках магазинов. Также ботаники планируют участвовать не только в краевых, но и федеральных грантах, что позволит ускорить исследования и изучать препараты против других вредителей.