Coloradon perunakuoriainen on yksi vaarallisimmista perunoiden tuholaisista. Se on kestävä ja muuttuu nopeasti hyönteismyrkkykestäväksi. Venäläiset tutkijat ovat tutkineet bakteereja, jotka tuottavat tiettyä myrkkyä, jonka perusteella luodaan biologisia tuotteita kasvien suojaamiseksi tuholaisilta. Kävi ilmi, että mikro-organismin itiöiden (lepotilan muotojen) lisääminen hyönteismyrkkyyn tuhoaa Coloradon perunakuoriaisen toukkien suoliston immuniteetin ja tekee niistä herkempiä toksiinille. Tätä työtä tuki Venäjän tiedesäätiö (RSF) ja se julkaistiin Toxins-lehdessä.
Bacillus thuringiensis (BT) -bakteerit tuottavat erityistä Cry-toksiinia, joka vaikuttaa vain tuholaisiin. Aine alkaa toimia vasta sen jälkeen, kun se on vuorovaikutuksessa kovakuoriaisen suoliston entsyymien kanssa, häiritsee sen ruoansulatusjärjestelmän toimintaa ja aiheuttaa nälänhätää.
Tuholainen olisi kuollut sukupuuttoon aikoja sitten, elleivät sen sopeutumismekanismit olisivat olleet BT-pohjaisia lääkkeitä. Suoliston vastustuskyky paranee, minkä seurauksena bakteerit ja niiden myrkyt eivät voi täyttää tarkoitustaan. Novosibirskin valtion maatalousyliopiston (Novosibirsk) ja Venäjän tiedeakatemian Siperian liittovaltion agrobioteknologian keskuksen (Krasnoobsk) tutkijat ovat keksineet, kuinka nämä mekanismit voidaan ohittaa. Proteiinimyrkkyjen ja Bacillus thuringiensis -bakteerin itiöiden (uinuva bakteerimuoto, joka voi aktivoitua ja lisääntyä hyönteisten sisällä) yhdistelmä auttaa tappamaan Coloradon perunakuoriaisen tehokkaammin.
Kun itiöiden ja bakteerimyrkkyjen seos joutuu kehoon, hyönteisissä käynnistyy erilaisten myrkyllisten aineiden tuhoamis- ja neutralointijärjestelmä (vieroitus). Samaan aikaan suolistossa aktivoituu humoraalinen immuniteetti, joka suojaa kehoa taudinaiheuttajilta. Tutkijat löysivät kuitenkin vielä yhden piirteen - kun myrkkyjä yhdistetään itiöiden kanssa, toukissa on voimakas redox-epätasapaino ja suoliston solujen vaurioituminen hapettumisen seurauksena käynnistyy. Yhdessä tämä johtaa toukkien antioksidanttisen suojan rikkomiseen ja niiden yleisen terveydentilan heikkenemiseen.
”Kun toksiinit yhdistetään Bacillus thuringiensis -bakteerin itiöiden kanssa, hyönteiset kuolevat nopeammin ja koloradonkuoriaisia kuolee 30 % enemmän. Kehitettyjen lääkkeiden ja teknologioiden käyttöönotto mahdollistaa biorationaalisten hyönteismyrkkyjen markkinoiden täyttämisen kotimaisilla lääkkeillä, parantaa elintarvikkeiden laatua, vähentää torjunta-ainekuormitusta ympäristöön ja vähentää kielteisiä vaikutuksia kansanterveyteen ”, sanoi hankkeesta vastaava Ivan Dubovsky. Venäjän tiedesäätiön apurahan johtaja, biologisten tieteiden tohtori, Novosibirskin valtion maatalousyliopiston biologisen kasvinsuojelun ja biotekniikan laboratorion johtaja.