Новый способ борьбы с опасной болезнью картофеля позволит предотвратить устойчивость патогенов к антибиотикам

Ralstonia solanacearum - патоген, вызывающий бактериальное увядание растений, одно из самых тяжелых заболеваний, влияющих на производство многих важных сельскохозяйственных культур во всем мире, в том числе картофеля. Почва, вода и даже животные служат потенциальной средой для этой распространения этой серьезной угрозы.

Антибиотики часто используются для предотвращения микробных заболеваний растений, но их частое применение приводит к повышенной устойчивости патогенных микроорганизмов, поэтому нужны альтернативы.

В связи с этим ученые из Школы биотехнологии Университета науки и технологий совместно с коллегами из Института шелководства Китайской академии сельскохозяйственных наук разработали наноагент, нацеленный на R. Solanacearum.

Он основан на предыдущих исследованиях (той же научной группы) частиц молочно-гликолевой кислоты (PLGA) (PLGA-NP), загруженных метилкофеатом и фенэтиловым эфиром кофейной кислоты.

Системы доставки нанопрепаратов на основе PLGA имеют множество способов инкапсуляции фармакодинамических молекул для адаптации к различным потребностям и демонстрируют отличную способность к разложению. Фармацевтические молекулы могут быть упакованы внутри ядра или встроены или адсорбированы на поверхности наночастиц в соответствии с различными потребностями.

Исследования показали, что наночастицы PLGA (PLGA-NP), нагруженные фенетиловым эфиром кофейной кислоты (CAPE) и метиловым эфиром кофейной кислоты (MC), показали значительное влияние на контроль R. Solanacearum.

Перспективные целевые наночастицы, загруженные CAPE и MC, были синтезированы с использованием испарения эмульгированного растворителя и метода карбоксильного связывания EDC / NHS.

Два аспекта: степень связывания антител и антибактериальная активность используются в качестве индикаторов для изучения процесса связывания антител и наномедицинских препаратов.

Когда агент активировали в течение 30 минут и соотношение EDC / NHS составляло 1: 1, антитело связывали в буфере с pH 7,0 в течение 40 минут и антитело разбавляли в 1000 раз. Специфическую связывающую способность PLGA-TNP проверяли с помощью метода иммуно-ПЦР и сканирующей электронной микроскопии.

Результаты анализа дзета-потенциала PLGA-TNP показали, что антитело успешно связывалось с поверхностью наночастиц, и это также было связано с добавлением специфического антитела, при этом стоимость агента была значительно снижена на 92%.

Следовательно, PLGA-TNP могут нацеливаться на связывание с R. solanacearum, непрерывно высвобождать фармакодинамические молекулы и использовать перфорирующий эффект PLGA-TNP для разрушения клеточных мембран и вытекания содержимого, а также подавлять экспрессию кодируемых жгутиковых генов и снижать патогена.

Более того, метод подавляет экспрессию гена полигалактуроназы и увеличивает содержание олигогалактуронида, мощного фактора запуска защитной системы растений, для улучшения защитной способности против R. Solanacearumю

Следовательно, наночастица, которая оказывает специфическое воздействие на R. Solanacearum успешно разработана и потенциально полезна для профилактики и лечения бурой гнили картофеля.

Эффект связывания антител и антибактериальные свойства, которые используются в качестве индикаторов для исследования, изучены, и обе группы лечения с высокой концентрацией 3,2 и 4,0 мг / мл показали высокие уровни антибактериального действия.

По статье группы авторов (Сюэ-Цзюнь Ян, Ли-Тянь Гэн, Сяо-И Сюй, Сян-Юй Шэнь, Шэн Шэн, Фу-Ань Ву, Цзюнь Ван), опубликованной на портале www.mdpi.com.