Сахар из цианобактерий может составить конкуренцию глифосату

Ученые пообещали в скором времени представить натуральный гербицид, который абсолютно безвреден для животных и людей, сообщает AgroXXI.

Исследователи из Университета Тюбингена обнаружили природное вещество, которое могло бы конкурировать со спорным гербицидом глифосатом.

Недавно обнаруженная молекула сахара, синтезированная из цианобактерий, подавляет рост различных микроорганизмов и растений, но безвредна для людей и животных. Совместными исследованиями руководили д-р Клаус Брилизауэр, профессор Стефани Гронд (Институт органической химии) и профессор Карл Форчхаммер (Межфакультетский институт микробиологии и инфекционной медицины). Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Активные ингредиенты для фармацевтического или сельскохозяйственного использования часто происходят из натуральных веществ. Эти вещества могут состоять из сложных химических структур, но также могут быть относительно простыми.

Эффективность таких биопестицидов часто заключается в их простоте: антиметаболиты взаимодействуют с жизненно важными процессами в клетке, имитируя продукты метаболизма. Это нарушает биологический процесс, который может тормозить рост клеток или даже убивать их.

Химики и микробиологи из Университета Тюбингена обнаружили необычный антиметаболит с простой химической структурой: молекула сахара с научным названием 7-дезокси-седогептулоза (7dSh).

В отличие от обычных углеводов, которые обычно служат источником энергии для роста, это вещество подавляет рост растений и микроорганизмов, таких как бактерии и дрожжи. Молекула сахара блокирует ключевой фермент метаболического пути, который происходит только у микроорганизмов и растений. По этой причине ученые классифицируют вещество как безвредное для человека и животных и уже продемонстрировали это в первоначальных исследованиях.

Редкий дезокси-сахар был выделен из культур пресноводной цианобактерии Synechococcus elongatus, которая способна ингибировать рост родственных бактериальных штаммов. Разыскивая причину такого торможения роста, ученые расшифровали структуру природного соединения и определили молекулярный механизм 7dSh.

Ученые использовали связанную масс-спектрометрию с высоким разрешением, чтобы получить точное представление о механизме ингибирования, и обнаружили, что 7dSh блокирует дегидрохинатсинтазу (DHQS), фермент метаболического пути.

На сегодняшний день одним из наиболее известных ингибиторов этого метаболического пути является спорный гербицид глифосат.

«В отличие от глифосата, недавно обнаруженный дезокси-сахар является полностью натуральным продуктом, который, как считается, обладает хорошей способностью к разложению и низкой экотоксичностью», - говорит доктор Клаус Брилизауэр. Пока что 7dSh многообещающе тормозит рост растений.

«Мы видим здесь прекрасную возможность использовать его в качестве натурального гербицида», отметил эксперт.

Тем не менее, эффективность в полевых условиях, разлагаемость в почве и безвредность для животных и людей должны быть дополнительно изучены в комплексных долгосрочных исследованиях для 7dSh.

Новости

Аналитика и интересное о сахаре