بكتيريا البحر الأبيض المتوسط تظهر إمكاناتها كمبيدات حيوية جديدة للبعوض

وفقًا لمنظمة الصحة العالمية، تقتل الأمراض التي ينقلها البعوض أكثر من 700 ألف شخص سنويًا، ويصعب للغاية السيطرة على البعوض الذي ينشرها. وقد طورت معظم أنواع الحشرات مقاومةً لجميع الفئات الرئيسية من المبيدات الحشرية الاصطناعية، والتي يُشكل العديد منها مخاطر صحية وبيئية.

يمكن للمبيدات الحيوية المشتقة من الكائنات الحية أن تساعد في التغلب على مقاومة المبيدات الحشرية الكيميائية، وتوفر طريقة صديقة للبيئة لمكافحة الآفات. أفاد باحثون، في مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي ، هذا الأسبوع ، بأن عزلات بكتيرية جُمعت من جزيرة كريت المتوسطية تعمل كمبيدات حشرية ضد بعوض Culex pipiens molestus، الذي يمكنه نقل مسببات الأمراض البشرية مثل فيروس غرب النيل وفيروس الوادي المتصدع. وفي الاختبارات المعملية، نجحت المستخلصات التي تحتوي على مستقلبات أنتجتها ثلاث عزلات في القضاء على يرقات البعوض بنسبة 100% خلال 24 ساعة من التعرض.

يشير العلماء إلى أن "هذه المستقلبات قد تُشكّل أساسًا لتطوير مبيدات حيوية ذات آثار جانبية بيئية ضئيلة". ويوضح
جورج ديموبولوس، الحاصل على درجة الدكتوراه، وهو عالم حشرات جزيئية وعالم أحياء دقيقة في جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور ومعهد البيولوجيا الجزيئية والتكنولوجيا الحيوية (IMBB) في كريت: "تتحلل هذه المستقلبات بسرعة أكبر في البيئة، ولا تتراكم، ولا تقضي عمومًا على مجموعة واسعة من أنواع الحشرات
المختلفة، كما تفعل المبيدات الحشرية الكيميائية".

اكتشاف في جزيرة كريت ومشروع MicroBioPest

وأجرى الدراسة الجديدة ديموبولوس وعالم الأحياء الجزيئية جون فونتاس من IMBB كجزء من مشروع MicroBioPest الممول من الاتحاد الأوروبي.

جمع الباحثون 186 عينة من 65 موقعًا مختلفًا في أنحاء جزيرة كريت، شملت التربة السطحية، والتربة المحيطة بجذور النباتات، وأنسجة النباتات، وعينات مائية، وحشرات ميتة. ثم عرّضوا يرقات دودة C. pipiens molestus لمحاليل مائية تحتوي على أفضل العزلات الواعدة.

• تم القضاء على جميع يرقات البعوض باستخدام أكثر من 100 عينة خلال 7 أيام.
• ومن بين هذه العزلات، تمكنت 37 عزلة من تدمير اليرقات خلال ثلاثة أيام.
• تمثل هذه العزلات الـ 37 عشرين جنسًا مختلفًا من البكتيريا، وكثير منها لم يتم اعتبارها سابقًا كمبيدات حيوية محتملة.

وأظهر التحليل الإضافي أن البكتيريا سريعة المفعول قتلت اليرقات ليس عن طريق إصابتها، ولكن عن طريق إنتاج مركبات مثل البروتينات والمنتجات الأيضية.

وقال ديموبولوس "هذا أمر مشجع لأنه يشير إلى أن المبيد الحشري الذي يعتمد على هذه البكتيريا لن يعتمد على بقاء الكائنات الحية الدقيقة على قيد الحياة".

ماذا بعد؟

يدرس العلماء الآن الطبيعة الكيميائية للجزيئات المُبيدة للحشرات بتفصيل أكبر، لتحديد ما إذا كانت بروتينات أم نواتج أيضية. كما يختبرون نطاق النشاط المُبيد لهذه البكتيريا، بما في ذلك اختبارات على أنواع أخرى من البعوض الحامل لمسببات الأمراض والآفات الزراعية.

يقول ديموبولوس: "غالبًا ما تتحلل المبيدات الحيوية بسرعة وتتطلب استخدامات متعددة. وسيُشكل إيجاد الطريقة الصحيحة لتركيب هذه المركبات وتوزيعها تحديًا كبيرًا في المستقبل".

وتمثل الدراسة الجديدة مرحلة من الاكتشاف.

وأضاف: "ننتقل الآن إلى العلوم الأساسية لدراسة التركيبات الكيميائية وآليات عمل الجزيئات، ثم سننتقل إلى الجانب التطبيقي، سعياً لإنشاء نماذج أولية للمنتجات. وهناك الآن زخم كبير لتطوير مبيدات حشرية صديقة للبيئة".