By Конн Гастингс (Conn Hastings)
Дикий виноград содержит огромное количество дрожжей, которые могут подавлять гнили винограда и являются экологически чистой альтернативой химическим пестицидам.
Фото Красохиной С.И.
Исследователи обнаружили, что у дикого винограда имеется огромное количество дрожжей, которые могут подавлять развитие гнилей, в то же время было установлено меньшее количество таких дрожжей на культурном винограде.
Поразительно, но один из штаммов дрожжей у дикого винограда оказался более эффективным в предотвращении распространения гнилей, по сравнению с пестицидом. Это позволяет предположить, что он может быть экологически чистой альтернативой химическим веществам, используемым в сельском хозяйстве. Это исследование недавно было опубликовано в журнале Frontiers in Microbiology в открытым доступе.
Европейский союз ограничил использование некоторых пестицидов, а это означает, что продолжается активный поиск экологически чистых альтернатив.
Одна из возможностей - использовать натуральные дрожжи, которые сами по себе являются разновидностью одноклеточных грибов, для подавления фитопатогенов. Это может помочь сельскохозяйственному производству сократить потери до и после сбора урожая, повысить безопасность рабочих и защитить здоровье потребителей.
Хотя использование одних грибков для борьбы с другими грибками кажется нелогичным. Однако, например, микробы, часто конкурируют друг с другом, и они могут естественным образом производить вещества, убивающие или замедляющие жизнедеятельность своих соперников.
Использование этих грибов может стать экологически чистой альтернативой опасным пестицидам. Однако до сих пор исследователям не удалось найти дрожжи, столь же эффективные, как химические пестициды.
Итак, где мы можем найти полезные дрожжи для борьбы с вредителями? «Дикая» среда представляет собой огромный и в значительной степени не использованный источник биоразнообразия, который может стать резервуаром полезных микробов для борьбы с вредителями.
Данное исследование было призвано установить, могут ли дрожжи, выделенные из кожицы дикого или культивируемого человеком винограда подавлять три распространенных вида гнили, которые могут испортить урожай винограда.
Основная цель этой работы заключалась в оценке антагонистического потенциала эпифитных дрожжей против видов патогенов, вызывающих серую гниль (Botrytis cinerea), аспергиллёз (Aspergillus carbonarius) и пенициллёз (Penicillium expansum).
Первоначально исследовательская группа выделила и определила дрожжи из дикого винограда в Грузии, Италии, Румынии и Испании, а также дрожжи из культурного винограда, выращенного на виноградниках в Италии.
Выделение дрожжей проводилось из ягод дикого винограда Vitis vinifera ssp sylvestris Евразийского региона и культивируемого винограда Vitis vinifera ssp vinifera из трех различных систем земледелия (органического, биодинамического и обычного).
Штаммы, способные подавлять или замедлять рост фитопатогенов, были отобраны в экспериментах in vitro и in vivo.
Наиболее эффективные штаммы дрожжей-антагонистов были впоследствии исследованы на их способность колонизировать ягоды винограда.
Итак, как мы можем выиграть битву с болезнетворными грибками?
В настоящее время многие фермеры используют химические пестициды для борьбы с грибковыми заболеваниями винограда. Однако за это приходится платить, ведь пестициды оставляют в окружающей среде опасные остатки, которые могут оказать значительное влияние на местные экосистемы.
Кроме того, следы пестицидов могут попасть в пищу и повлиять на наше здоровье. Наконец, многие грибки становятся устойчивыми к действию химических средств защиты растений, а это означает, что пестициды могут неэффективно работать.
Был проведен лабораторный опыт в чашках Петри на предмет того, могут ли дрожжи подавлять рост возбудителей гнилей. Были выделены 20 лучших штаммов дрожжей с наиболее сильным действием против гнилей.
Из них 18 штаммов - это дрожжи дикого винограда, что позволяет предположить, что дикие растения могут быть многообещающим резервуаром из полезных микробов.
Ученые продолжили исследование возможных механизмов, которые дрожжи используют для подавления гнилей. Они обнаружили, что многие дрожжи выделяют ферменты, которые могут переваривать клеточную стенку возбудителей гнилей, или выделяют такие вещества, как уксусная кислота или сероводород, которые могут убивать гниль.
Наконец, исследователи проверили способность дрожжей останавливать рост гнили на винограде и сравнили их с коммерческим пестицидом.
Поразительно, но один штамм дрожжей оказался более эффективным в предотвращении роста гнили, чем химический пестицид.
Предыдущая научно-исследовательская работа показала, что этот штамм дрожжей не мешает брожению вина и может выдерживать суровые условия. Всё это позволяет считать его хорошо подходящим в качестве агента биоконтроля на виноградниках, но для подтверждения этого необходимы полевые испытания на виноградниках. Такие исследования планируется провести в ближайшее время.
Данная научная работа является частью общеевропейского исследовательского проекта «Микроорганизмы для устойчивого виноградарства и виноделия».
