Broskyne, marhule a horké mandle, inovatívne modely obrany proti pšeničným semienkam proti
Zahraničným chemikom v spoločnosti Wendelin Stark, ktorá je súčasťou ETH Zürich, sa podarilo vyvinúť nový typ syntetického povlaku určeného na ochranu pšeničných zŕn pred požieraním škodlivým hmyzom.
Vedci sa pri svojom prístupe inšpirovali „pokornou“ broskyňou a inými plodmi čeľade ružovité.
Pšeničné zrno obklopuje niekoľko vrstiev kyseliny polymliečnej. V najhlbšej vrstve je zabudovaný enzým, zatiaľ čo stredné vrstvy obsahujú amygdalín. Hmyz môže tieto dva druhy látok uvoľňovať počas kŕmenia a nútiť tak enzým, aby premieňal amygdalín na kyselinu kyanovodíkovú. Táto látka môže oslabiť alebo zabiť larvy hmyzu.
„Nerozbíjaj broskyňové jadierka a nejedz jadro, je to toxické!“ Všetci poznáme rady, ktoré nám dávali naši rodičia ako deťom predtým, ako sme zjedli našu prvú broskyňu. Jadro broskyňového jadra, ukryté v tvrdej škrupine, podobné jadru vlašského orecha, obsahuje amygdalín, látku, ktorá sa vo vnútri žalúdka môže rozkladať na kyselinu kyanovodíkovú.
Ale broskyne, marhule a mandle tento obranný systém nevyvinuli tak, aby bránili deťom v vychutnávaní týchto plodov. V skutočnosti hovoríme o schopnosti prírody chrániť semenný materiál pred zničením hmyzom.
Skupina vedcov z Wendelin Stark, ktorá je súčasťou ETH Zürich, sa tým inšpirovala a v laboratóriu kopírovala obranný systém horkých mandlí (Amygdalus communis var. Amara), ako aj ďalších členov rodiny Prunus. V súčasnosti vyvíjajú povlak určený na ochranu semenného materiálu, ktorý pracuje podobným spôsobom ako tento prírodný model a je rovnako účinný, ale nezasahuje do klíčenia a je navrchu tiež biologicky odbúrateľný.
Kyanidy sú vedľajšími produktmi pri kŕmení hmyzom
Na stanovenie účinnosti ochranného povlaku vedci testovali rôzne sekvencie vrstiev. Sekvencia, ktorá sa nakoniec ukázala ako najúčinnejšia, sa skladá z niekoľkých vrstiev kyseliny polymliečnej (PLA), látky neškodnej pre ľudí aj pre životné prostredie. Posledná vrstva, vnútorná vrstva, obsahuje enzým. Nad ním je vrstva čistej kyseliny polymliečnej, po ktorej nasledujú dve vrstvy, v ktorých je zaliaty prekurzor kyseliny kyanovodíkovej - amygdalín, rovnaká látka, ktorá sa nachádza v jadre jadier horkých mandlí. Posledná vrstva je zložená z čistej kyseliny polymliečnej.
Ak larva hmyzu spotrebuje tieto vrstvy, uvoľní sa amygdalín a potom enzým. Tieto dve látky sa zmiešajú a amygdalín sa rozkladá na kyselinu kyanovodíkovú, zložku, ktorá znižuje chuť larev do jedla alebo ju dokonca usmrcuje.
Úspešné testovanie na škodlivom hmyze. Depozitný kaz je zasiahnutý najviac
Vedci v spolupráci s inštitútom Julius Kühn v Berlíne testovali účinnosť ich liečby na rôznych hmyzích škodcoch. Ochranný systém horkých mandlí sa osvedčil ako obzvlášť účinný proti larvám múkových červov (Tenebrio molitor), indickým špajzám (Plodia interpunctella), ako aj proti skladovacím škodcom, ako je hniloba obilnín (Rhyzopertha dominica). Ten druhý spôsobuje značné škody na ložiskách pšenice po celom svete.
Na semenách pokrytých ochrannou vrstvou sa v porovnaní s nechránenými vyliahlo podstatne menej dospelých jedincov. Rozmnožovali sa v oveľa menšom počte a larvy rástli pomalšie, pretože jedli menej.
Povlak však 100% nechránil pred všetkým hmyzom škodlivým pre pšeničné zrná: ošetrenie nebolo účinné proti nosatcovi pšeničnému (Sitophilus granarius). Tento druh škodlivého hmyzu nekladie vajíčka na pšeničné zrno, namiesto toho do neho urobí dieru, položí ich dovnútra a potom ju zalepí. Larvy konzumujú pšeničné zrno zvnútra, čo im bráni v priamom kontakte so škrupinou.
Vedci navyše dokázali v laboratórnych a poľných podmienkach preukázať, že ošetrenie nenarušilo klíčenie pšeničných zŕn. V laboratóriu klíčilo 98 percent semenného materiálu chráneného týmto povlakom. V poľných podmienkach klíčilo pšeničné zrno s ochranným povlakom o niečo neskôr ako zvyčajne a rastlina spočiatku rástla trochu tvrdšie. Napriek tomu sa pšeničným rastlinám podarilo vrátiť stratený začiatok zrelosti.
Možná náhrada za konvenčné pesticídy
„Ukázali sme, že tento nový typ povrchovej úpravy funguje: obilniny sú chránené pred napadnutím hmyzom a dajú sa použiť v poľných podmienkach,“ vysvetlili autori štúdie Carlos Mora a Jonas Halter. Používanie tohto typu liečby je rovnako účinné ako striekanie a nie je nákladnejšie ako použitie insekticídov.
Vedci z ETH sú presvedčení, že tento typ ochranného povlaku je možné úspešne použiť v iných druhoch plodín.
„Táto metóda má potenciál nahradiť určité syntetické pesticídy,“ uviedol Carlos Mora. „Tento povlak je nielen biologicky odbúrateľný, ale tiež zaisťuje, že si semenný materiál zachováva svoje kvality aj v skladoch.“.
Príspevok bol publikovaný 13. apríla 2016 v časopise Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Klasické opatrenia na kontrolu depozitných škodcov
Rumunskí špecialisti na ochranu rastlín tvrdia, že skladovanie poľnohospodárskej výroby cez zimu zahŕňa prijatie opatrení na kontrolu škodcov všetkého druhu, ktoré môžu ohroziť a zničiť všetko, čo bolo skladované.
„Pravidelná kontrola skladovaných materiálov je bezpodmienečne nevyhnutná, pretože existuje neustále nebezpečenstvo napadnutia skladovacími škodcami, napríklad hmyzom (skladovaný ryžový chrobák - Sitophilus oryzae, obilné kazy) - Rhyzopertha dominica, chrobáky múky - Tribolium confusum, Tribolium castaneum, skladovaný chrobák - Sitophilus granarius, tabakový chrobák - Lasioderma serricorne, surinamský chrobák - Oryzaephilus surinamensis, mol sušeného ovocia - Plodia interpunctella, fazuľový weevil - Achanthoscelites obtectus s.a.), roztoče (roztoče z múky - Acarus siro) a ďalšie “, tvrdia Dr. Viorel Rotaru a Eng. Vicențiu Cremeneanu.
Spôsobujú značné poškodenie skladovaných semien úbytkom hmotnosti, zníženou klíčivosťou, zmenami v zložení a vzhľade výrobkov, chorobami spotrebiteľa atď.
V tejto súvislosti sa berú do úvahy niektoré základné aspekty týkajúce sa prevencie a kontroly pred možnými útokmi, a to permanentná kontrola teploty a vlhkosti v skladovacích priestoroch, aby sa zabránilo priaznivým podmienkam pre napadnutie škodcami na osivo alebo sadivový materiál, kontrola hlodavcov v rôznych oblastiach. skladovanie atď.