Бактерии из кишечника нематод оказались источником эффективного репеллента от комаров

Желтолихорадочный комар (Aedes aegypti).
E.A.Goeldi (1905) Os Mosquitos no Pará. Memorias do Museu Goeldi. Pará, Brazil.

Бактерия Xenorhabdus budapestensis синтезирует вещества, которые отпугивают комаров сильнее, чем репелленты на основе ДЭТА или пикаридина, сообщается в Science Advances. Ими оказались фабклавины, класс веществ, которые нашли пока только у Xenorhabdus. Исследователи проверили их эффективность на трех видах комаров, переносчиках малярии, желтой лихорадки и других опасных болезней.

Бактерии из рода Xenorhabdus находятся в симбиотических отношениях с червями-нематодами Steinernema, паразитирующими на насекомых. Бактерии живут в кишечнике червей. Когда нематода попадает в хозяйский организм, она высвобождает ксенорабдусов. Те, в свою очередь, производят вещества, разрушающие клетки, и иммуносупрессоры, что в результате приводит к гибели насекомого. Уже после смерти хозяина бактерии синтезируют антимикробные и антигрибковые вещества, которые подавляют активность других микроорганизмов. Кроме того, известно, что некоторые виды ксенорабдусов синтезируют вещества, отпугивающие муравьев, сверчков и ос.

Биологи из Висконсинского университета в Мэдисоне под руководством Сьюзен Паскевитц (Susan Paskewitz) решили исследовать бактерии Xenorhabdus budapestensis и проверить, не синтезируют ли они вещества, отпугивающие комаров. Сейчас в качестве репеллентов часто используются составы на основе диэтилтолуоламида (ДЭТА), токсичного вещества, которое загрязняет пресную воду и может быть опасно для некоторых видов рыб. В качестве биологических альтернатив исследователи анализируют растительные метаболиты, а на бактериальные вещества до сих пор внимания не обращали.

Авторы проверили действие бактериальных метаболитов на комарах трех видов — переносчиках малярии Anopheles gambiae, переносчиках желтой лихорадки, лихорадок денге и Зика Aedes aegypti и обыкновенных комарах, Culex pipiens. Самок комаров кормили через марлевую мембрану, которая была пропитана раствором бактериальных метаболитов, водой (контроль), либо ДЭТА или пикаридином — другим популярным репеллентом.

Оказалось, для того, чтобы отпугнуть половину комаров, понадобились сравнимые сконцентрации бактериальных веществ и ДЭТА, и в шесть раз больше пикаридина. Для того, чтобы голодать остались 90 процентов комаров, ДЭТА и пикаридина потребовалось в три и восемь раз больше, чем бактериальных метаболитов, соответственно.

Чтобы выяснить, какие вещества оказались репеллентами для комаров, ученые провели масс-спектрометрический анализ фракции метаболитов, которые отпугивали насекомых. Оказалось, что это смесь двух фабклавинов — пептид-поликетидных гибридов, обладающиих инсектицидной и антимикробной активностью. Исследователи обнаружили этот класс веществ сравнительно недавно, и пока известно, что его синтезируют только ксенорабдусы.

В дальнейшем авторы планируют определить другие вещества в составе «репеллентной» фракции и выяснить, действуют ли они по отдельности или в комплексе. Также они планируют исследовать эффективность и токсичность этих веществ, чтобы понять, можно ли использовать их в качестве репеллента.