Исследователи определили дикие дрожжи, которые более эффективны, чем пестициды, для предотвращения распространенной плесени винограда. Штамм дрожжей - один из многих, обнаруженных на диком винограде, а также меньшее количество, обнаруженное на выращиваемом винограде, которые могут ингибировать распространенную виноградную плесень. Исследование, опубликованное сегодня в открытом доступе в журнале Frontiers in Microbiology, предполагает, что дикие дрожжи могут быть экологически чистой альтернативой химическим пестицидам.
«Дикая» среда представляет собой огромный и в значительной степени неиспользованный источник биоразнообразия, который может стать резервуаром полезных микробов для борьбы с вредителями», - говорит Илеана Вигентини, исследователь из Миланского университета.
В настоящее время многие фермеры используют химические пестициды для борьбы с грибковыми заболеваниями. Однако пестициды оставляют опасные остатки в окружающей среде, что может иметь серьезные последствия для местных экосистем. Следы пестицидов также могут попасть в пищу и повлиять на здоровье человека. Кроме того, многие грибы становятся устойчивыми, а это означает, что пестициды могут работать неэффективно.
Европейский Союз ограничил использование некоторых пестицидов, а это означает, что начинается гонка за экологичными альтернативами. Одна из возможностей заключается в использовании природных дрожжей, которые сами по себе являются разновидностью грибов, для ингибирования болезнетворных грибков в сельскохозяйственных культурах. Микробы, такие как дрожжи, часто конкурируют друг с другом и естественным образом производят вещества, убивающие или замедляющие своих соперников. Однако до сих пор исследователи не смогли найти дрожжи, столь же эффективные, как химические пестициды.
В ходе исследования Вигентини, Густаво Кордеро-Буэсо и их коллеги выяснили, могут ли дрожжи, выделенные из кожуры дикого или выращенного винограда, ингибировать три распространенные плесени, которые могут испортить урожай винограда. Первоначально исследовательская группа выделила и идентифицировала дрожжи из дикого винограда в Грузии, Италии, Румынии и Испании, а также винограда, выращенного на виноградниках в Италии.
Команда проверила, могут ли дрожжи ингибировать рост плесени в лаборатории, и определила 20 лучших дрожжей с наиболее сильными противоплесневыми эффектами. Из них колоссальные 18 штаммов произошли от дикого винограда, что позволяет предположить, что дикие растения могут быть многообещающим резервуаром для полезных микробов.
Команда исследовала возможные механизмы, которые дрожжи используют для ингибирования плесени. Они обнаружили, что многие дрожжи выделяют ферменты, способные переваривать клеточную стенку плесени, или выделяют такие вещества, как уксусная кислота или сероводород, которые могут убить плесень. Наконец, исследователи проверили способность дрожжей останавливать рост плесени на винограде и сравнили их с коммерческим пестицидом.
Удивительно, но один штамм дрожжей оказался эффективнее химического пестицида в предотвращении роста плесени. Предыдущая работа показала, что этот штамм дрожжей не мешает ферментации вина и может выдерживать суровые условия. Это может сделать его подходящим средством биоконтроля на виноградниках, но для подтверждения этого необходимы испытания на открытом воздухе.
«Мы планируем протестировать некоторые из этих штаммов дрожжей в качестве заменителей химических пестицидов в полевых испытаниях с использованием виноградной лозы», - говорит Вигентини.
Исследование является частью исследовательской темы Frontiers по микроорганизмам для устойчивого виноградарства и виноделия: https://www.frontiersin.org/research-topics/5171/microorganisms-for-a-sustainable-viticulture-and -виноделие