L'escarabat de la patata de Colorado és una de les plagues més perilloses de les patates. És resistent i ràpidament es torna resistent als insecticides. Científics russos han estudiat bacteris que produeixen una toxina específica, a partir de la qual es creen productes biològics per protegir les plantes de les plagues. Va resultar que l'addició d'espores (formes latents) d'un microorganisme a l'insecticida destrueix la immunitat intestinal de les larves de l'escarabat de la patata de Colorado i les fa més susceptibles a la toxina. Aquest treball va comptar amb el suport de la Russian Science Foundation (RSF) i es va publicar a la revista Toxins.
Els bacteris Bacillus thuringiensis (BT) produeixen una toxina Cry específica que només afecta les plagues. La substància comença a funcionar només després d'interaccionar amb els enzims intestinals de l'escarabat, interrompent el treball del seu sistema digestiu i provocant la fam.
La plaga hauria desaparegut fa molt de temps, si no fos pels seus mecanismes d'adaptació als fàrmacs basats en BT. La immunitat intestinal millora i, com a resultat, els bacteris i les seves toxines no poden complir el propòsit previst. Els investigadors de la Universitat Agrària Estatal de Novosibirsk (Novosibirsk) i el Centre Científic Federal Siberià d'Agrobiotecnologia de l'Acadèmia Russa de Ciències (Krasnoobsk) han descobert com evitar aquests mecanismes. La combinació de toxines proteiques amb espores (una forma latent de bacteris que es poden activar i multiplicar dins dels insectes) de Bacillus thuringiensis ajuda a matar l'escarabat de la patata de Colorado de manera més eficaç.
Quan una barreja d'espores i toxines bacterianes entra al cos, s'activa un sistema de destrucció i neutralització de diverses substàncies tòxiques (desintoxicació) en els insectes. Al mateix temps, la immunitat humoral s'activa a l'intestí, que protegeix el cos dels patògens. Tanmateix, els investigadors van descobrir una altra característica: quan les toxines es combinen amb espores, les larves presenten un fort desequilibri redox i es desencadena el procés de dany a les cèl·lules intestinals com a resultat de l'oxidació. En conjunt, això comporta una violació de la defensa antioxidant de les larves i un deteriorament de la seva salut general.
"Quan les toxines es combinen amb les espores del bacteri Bacillus thuringiensis, els insectes moren més ràpidament i moren un 30% més d'escarabats de Colorado. La introducció dels medicaments i tecnologies desenvolupades permetrà omplir el mercat d'insecticides bioracionals amb fàrmacs domèstics, millorar la qualitat dels productes alimentaris, reduir la càrrega de pesticides al medi ambient i reduir l'impacte negatiu sobre la salut pública ", va dir Ivan Dubovsky, del projecte. gerent d'una beca de la Fundació Científica Russa, Doctor en Ciències Biològiques, Cap del Laboratori de Protecció de les plantes biològica i Biotecnologia de la Universitat Agrària Estatal de Novosibirsk.