Биологически активные соединения, определенные в инвазивных сорняках, включают следующие: алкалоиды, кумарины, цианогенные гликозиды, флавоноиды, флавонолы, глюкозинолаты, липиды, фенолы, полиацетилены, политиенилы, хиноны и терпены. Эти соединения также называются растительными экстрактами, биопестицидами или биопродуктами и обычно считаются экологически чистой альтернативой использованию синтетических фунгицидов.
Было доказано, что растительные экстракты и эфирные масла ингибируют широкий спектр грибных патогенов благодаря трем механизмам действия: увеличение гибели грибов (фунгицидный эффект), ингибирование роста и развития грибов (фунгистатический эффект) и/или улучшение роста растений за счет индукции защитной реакции зараженных растений.
Кроме того, растительные экстракты могут повышать активность ферментов пероксидазы, увеличивать накопление фенольных соединений и приводить к увеличению концентрации пероксида водорода (H 2 O 2), что снижает тяжесть заболевания у инфицированных растений.
Инвазивные виды растений, продуцирующие соединения с противогрибной активностью, вероятно, являются богатым источником тканей, из которых могут быть извлечены противогрибковые соединения.
Международная группа ученых из Египта, Саудовской Аравии и США провела работу для определения перспектив переработки инвазивных сорняков в биофунгициды. Результаты опубликованы в журнале Agriculture 2022 на портале MDPI.
«Среди инвазивных сорняков, захвативших большие территории в Египте и Саудовской Аравии, есть три древесных вида: мимозка или прозопис сережкоцветный (Prosopis juliflora), розовая ипомея (Ipomoea carnea) и речной тамаринд или леуцена светлоголовчатая (Leucaena leucocephala). Все они растут в различных средах обитания и вторгаются в новые районы. – Пишут авторы. - В то же время, 3 важных культуры в Египте – томат, огурец и лук – страдают от грибных болезней. Например, в основных сельскохозяйственных районах Египта помидоры занимают около 186 000 га, а годовой объем производства приближается к семи миллионам тонн.
В данном исследовании протестировали активность растительных экстрактов на водной основе из трех упомянутых инвазивных сорняков против распространенных во всем мире грибных патогенов - Fusarium solani (фузариоз), Alternaria solani (альтернариоз) и Colletotrichum circinans (болезнь луковое пятно, вызываемая паразитом-аскомицетом, наиболее характерной является черно-зеленая строма, развивающаяся под кутикулой и в виде пятен или концентрических колец диаметром 1-2 см. Эти стромы образуют конидиомы, несущие массы кремовых спор и черных щетинок).
Исследование было разработано как начальная оценка ингибирования этих грибных патогенов с использованием подхода in vitro. На основе этих результатов в будущем будут разработаны и проведены эксперименты in vivo.
Три концентрации экстракта, 10 %, 20 % и 30 %, были протестированы с использованием полностью рандомизированного дизайна с тремя повторами на обработку.
Противогрибную активность определяли на основании влияния растительных экстрактов на ингибирование радиального роста грибов, среднесуточный рост грибов, спорообразование, прорастание спор и общую биомассу.
Ингибирование роста штаммов грибов увеличивалось с концентрацией растительного экстракта, с максимальной степенью ингибирования при концентрации экстракта 30%. Кроме того, плотность спор, прорастание спор и общая биомасса значительно снижались с увеличением концентрации экстракта.
Все три грибных патогена показали выраженную реакцию на эти растительные экстракты. Экстракт из прозописа оказывал наибольший эффект и поэтому выбран лучшим кандидатом для биологического контроля исследуемых грибных патогенов».
По статье группы авторов (Ахмед М. Аббас, Стивен Дж. Новак, Махмуд Фитор, Ясир С. Мостафа, Саад А. Аламри, Сулейман А. Алрумман, Мостафа А. Тахер, Мохамед Хашем, Рафат Халафаллах), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.
