Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде определили безопасный репеллент, который защищает фрукты от D. suzukii: бутилантранилат (БА), химическое соединение с приятным запахом, которое в небольших количествах вырабатывается естественным путем во фруктах. В своих лабораторных экспериментах ученые обнаружили, что BA защищает D. suzukii от покрытой им черники. Результаты, экстраполированные на других сельскохозяйственных вредителей, могут предоставить стратегию борьбы с ними и повышения урожайности сельскохозяйственных культур и фруктов.Результаты исследования появятся 22 июня в Scientific Reports, онлайн-издании Nature с открытым доступом.
«Токсичные инсектициды часто опасно использовать непосредственно на фруктах, особенно когда они близки к сбору», — сказал Анандасанкар Рэй, доцент энтомологии и директор Центра исследований переносчиков болезней в Калифорнийском университете в Риверсайде, чья лаборатория выполнила исследовательский проект. «Безопасный и доступный репеллент, такой как BA, может обеспечить защиту и сократить использование токсичных химикатов».Чтобы проверить, может ли BA защитить фрукты от D. suzukii, Рэй и его аспирант Кристин Краузе Фам провели серию экспериментов, используя две чашки свежей спелой черники — предпочтительного фрукта D. suzukii. Они нанесли БА на чернику в одной чаше и растворитель на чернику во второй чаше (последняя служила контролем).
Они поместили чаши в стеклянную камеру и подвергли их воздействию D. suzukii в течение недели, впоследствии повторив эксперимент для различных концентраций БА. Они обнаружили явное дозозависимое уменьшение количества личинок и куколок, появляющихся из черники, обработанной БА.«Мы увидели снижение только после однократного лечения», — сказал Фам, первый автор исследования. «Мы наблюдали существенное снижение содержания БА на 2,5 процента и почти полную защиту при концентрации 10 процентов, что убедительно указывает на то, что репелленты от насекомых с хорошими характеристиками безопасности могут быть полезны для уменьшения повреждения плодов во время созревания».БА, обнаруженный в низких концентрациях в ряде фруктов, пахнет виноградом и обычно используется в качестве компонента вкуса и аромата.
Он принадлежит к категории, называемой общепризнанной безопасностью (GRAS), и одобрен для употребления человеком в качестве пищевой добавки.«Большинство мух привлекают гниющие фрукты», — объяснил Рэй. "D. suzukii, однако, специализируется на том, что его привлекают созревающие плоды. Что делает BA особенно привлекательным, так это то, что он не только отталкивает D. suzukii, но и снижает желание мух откладывать яйца.
Это хороший потенциал. в будущем, чтобы разработать совершенно новые стратегии по уменьшению ущерба урожаю с использованием репеллентов, таких как BA. На основании предыдущих исследований, которые мы провели в лаборатории, у нас есть сотни таких соединений для изучения и тестирования ».Первоначально Рэй и Фам исследовали сохранение обонятельных путей насекомых для проведения текущего исследования. Они обнаружили, что путь избегания ДЭТА сохраняется у насекомых.
Поскольку ДЭТА является дорогостоящим и может вызвать проблемы с безопасностью при применении в пищевых продуктах, они сосредоточились на заменителях ДЭТА, которые были обнаружены в 2013 году и одобрены для добавления в пищевые продукты. После тестирования этих соединений они обнаружили, что некоторые из них хорошо справляются с отпугиванием различных мух, таких как D. melanogaster, D. yakuba, D. suzukii, D. pseudoobscura и D. virilis. Наилучшие результаты они получили с BA и D. suzukii.«Природные репелленты, открытые доктором Рэем, особенно перспективны для поддержки множества возможных применений», — сказал Майкл Паццани, вице-канцлер по исследованиям и экономическому развитию. «Безопасные и недорогие соединения эффективны не только для защиты фруктов и сельскохозяйственных продуктов от вредителей, но и от укусов насекомых, которые передают болезни нам и домашнему скоту».
Затем Рэй хочет проверить, насколько эффективен БА в полевых испытаниях, и, если да, запросить одобрение Агентства по охране окружающей среды.«Мы надеемся, что БА и другие аналогичные химические вещества, которые есть в нашем портфеле, смогут работать против азиатских цитрусовых листоблочек, средиземноморских плодовых мух, белокрылок и других мух, которые могут повредить фрукты и урожай», — сказал Рэй. «В будущем мы можем начать разработку репеллентов для сельскохозяйственного использования, которые могли бы покрывать фрукты, культуры, такие как пшеница и кукуруза, и урожай. Долгосрочное видение заключается в том, что однажды мы сможем интегрировать безопасные репелленты природного происхождения в свой репертуар. фермеров, чтобы уменьшить их зависимость от инсектицидов.
Возможно также, что аналогичные химические вещества и подходы могут быть разработаны для защиты домов, людей и сельскохозяйственных животных ».В прошлом году Управление коммерциализации технологий UCR помогло Рэю основать компанию Sensorygen Inc., работающую с этой технологией. Офис зарегистрировал патент на технологию, о которой говорится в исследовательском документе, лицензия на который была выдана компании Sensorygen Inc.
«Миру нужны дополнительные инструменты, чтобы свести к минимуму воздействие насекомых на людей, но без ущерба для здоровья тех людей и сообществ, которые мы работаем над защитой», — сказал Пол Зорнер, председатель и главный исполнительный директор Sensorygen Inc. «Доктор Рэй разработал замечательный и новый метод поиска безопасных, мощных репеллентов от насекомых, которые ничего не убьют, а просто будут держать их подальше от людей, а также их домов, домашних животных и продуктов питания. Это захватывающее и уникальное открытие, имеющее большой глобальный коммерческий потенциал для устранения одни из самых сложных проблем, связанных со здоровьем человека и питанием, с которыми мы сегодня сталкиваемся ".