Bacteriile mediteraneene, noile biopesticide promițătoare împotriva țânțarilor

În contextul rezistenței crescânde la insecticide și al restricțiilor de reglementare privind utilizarea pesticidelor chimice, identificarea unor biopesticide durabile a devenit esențială. Studiul publicat în Applied and Environmental Microbiology, desfășurat pe insula Creta, explorează potențialul bacteriilor din medii naturale ca sursă de compuși larvicizi eficienți împotriva Culex pipiens molestus.

Context științific

Deși bacteriile entomopatogene precum Bacillus thuringiensis sunt deja utilizate în controlul ţânţarilor, eficiența lor in situ este deseori inconsistentă, necesitând re-aplicări frecvente. Cercetările s-au concentrat în general pe izolate microbiene deja cunoscute, iar explorările europene, în special în bazinul mediteranean, au fost limitate.

Metodologie

Au fost colectate 186 de mostre din 65 de locații ecologice variate din Creta (soluri rizosferice, ape, plante, insecte moarte), generând o bibliotecă de 1.663 de izolate bacteriene distincte morfologic.

Screening și selecție

• 788 izolate au fost selectate pentru testare pe larve de C. pipiens molestus
• 108 au determinat mortalitate de 100%
• 37 izolate au fost prioritizate ca „hits” rapide (mortalitate totală în 3 zile)

Identificare taxonomică

Secvențierea genei 16S a identificat cele 37 de izolate ca aparținând la 20 de genuri bacteriene, inclusiv Pseudomonas, Chryseobacterium, Stenotrophomonas și Microbacterium.

Evaluarea activității larvicide

Testarea culturilor sonicate

Pentru a determina dacă mortalitatea era cauzată de metaboliți și nu de infecție, culturile au fost sonicate înainte de testare. Trei izolate (Pseudomonas OTN72-C2_Ps2, Pseudomonas OTN78-C5_Ps3, Chryseobacterium OTN1-C11_Cr1) au provocat mortalitate de 100% în primele 24 ore.

Extracția și caracterizarea compușilor activi

• Au fost utilizate solvenți polari (acetat de etil) și nepolari (hexan)
• Extractele din culturi întregi au fost mai eficiente pentru metaboliții polari, în timp ce extractele extracelulare au fost predominante pentru compușii nepolari

Eficiența în funcție de timp

Unele izolate au acționat rapid (ex. Curtobacterium OTN85-C3_Cu1: 81% mortalitate în 4 zile), iar altele lent (ex. Pseudomonas OTN111-C7_Ps5: acumulare treptată). Aceste diferențe pot indica metaboliți cu stabilitate și mod de acțiune diferit.

Rezultate principale

• 37 de izolate au demonstrat o eficiență ridicată și rapidă împotriva larvelor
• Majoritatea au fost izolate din rizosferă sau ca endofite (plante)
• Compușii larvicizi sunt predominant metaboliți extracelulari nepolari
• Activitatea biologică variază semnificativ între izolate și în funcție de metoda de extracție

Interpretare și implicații

Studiul evidențiază diversitatea metabolică a bacteriilor izolate din habitate mediteraneene ca sursă promițătoare pentru dezvoltarea unor biopesticide durabile. În special, genurile Pseudomonas și Chryseobacterium s-au remarcat prin compuși eficienți, dar cu profiluri chimice și temporalități diferite. Rezultatele sugerează că metaboliții nepolari secretați extracelular sunt cei mai eficienți larvicizi.

Concluzii

• Microbiota din insulele mediteraneene este o sursă valoroasă de compuși biopesticizi
• Combinarea strategiilor de screening morfologic cu bioanalize funcționale a dus la o rată de succes >10% în identificarea izolatelor active
• Rezultatele susțin integrarea bacteriilor rizosferice și endofite în programele de biocontrol vectorial

Direcții viitoare

Urmează caracterizarea chimică detaliată a compușilor activi, testarea în condiții reale și evaluarea siguranței ecologice, cu scopul dezvoltării unor formulări biopesticide comerciale bazate pe aceste izolate.