แบคทีเรียเมดิเตอร์เรเนียนแสดงศักยภาพเป็นสารกำจัดยุงชีวภาพชนิดใหม่

องค์การอนามัยโลกระบุว่า โรคที่มียุงเป็นพาหะคร่าชีวิตผู้คนมากกว่า 700,000 คนในแต่ละปี และยุงที่แพร่โรคนี้ควบคุมได้ยากยิ่ง ยุงส่วนใหญ่มีความต้านทานต่อยาฆ่าแมลงสังเคราะห์ทุกประเภท ซึ่งหลายชนิดก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม

สารกำจัดศัตรูพืชชีวภาพที่สกัดจากสิ่งมีชีวิตอาจช่วยเอาชนะความต้านทานต่อสารเคมีกำจัดแมลงและเป็นวิธีการควบคุมศัตรูพืชที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ในวารสารจุลชีววิทยาประยุกต์และสิ่งแวดล้อม สัปดาห์นี้ นักวิจัยรายงานว่าเชื้อแบคทีเรียที่แยกได้บนเกาะครีตในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน มีฤทธิ์เป็นยาฆ่าแมลงต่อยุง Culex pipiens molestus ซึ่งสามารถแพร่เชื้อก่อโรคในมนุษย์ เช่นไวรัสเวสต์ไนล์และไวรัสริฟต์แวลลีย์ ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ สารสกัดที่มีสารเมตาบอไลต์ที่สกัดได้จากเชื้อสามชนิดสามารถฆ่าลูกน้ำยุงได้ 100 เปอร์เซ็นต์ภายใน 24 ชั่วโมงหลังการสัมผัส

“สารเมตาบอไลต์เหล่านี้อาจเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาสารกำจัดศัตรูพืชชีวภาพที่มีผลข้างเคียงต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด” นักวิทยาศาสตร์กล่าว
“สารเหล่านี้ย่อยสลายได้เร็วกว่าในสิ่งแวดล้อม ไม่สะสม และโดยทั่วไปแล้วจะไม่ฆ่าแมลงหลากหลายสายพันธุ์เหมือนยาฆ่าแมลงเคมี”
จอร์จ ดิโมปูลอส ปริญญาเอก นักกีฏวิทยาระดับโมเลกุลและนักจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์ ในเมืองบัลติมอร์ และสถาบันชีววิทยาโมเลกุลและเทคโนโลยีชีวภาพ (IMBB) บนเกาะครีต อธิบาย

การค้นพบในครีตและโครงการ MicroBioPest

การศึกษาวิจัยใหม่นี้ได้รับการนำโดย Dimopoulos และนักชีววิทยาโมเลกุล John Vontas จาก IMBB ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ MicroBioPest ที่ได้รับทุนจากสหภาพยุโรป

นักวิจัยได้เก็บตัวอย่าง 186 ตัวอย่างจาก 65 สถานที่ทั่วเกาะครีต ซึ่งรวมถึงดินชั้นบน ดินรอบรากพืช เนื้อเยื่อพืช ตัวอย่างน้ำ และซากแมลง จากนั้นนำตัวอ่อนของ C. pipiens molestus มาทดสอบในสารละลายน้ำที่มีเชื้อสายพันธุ์ที่มีแนวโน้มสูงที่สุด

• เชื้อแยกได้มากกว่า 100 ตัวทำลายลูกน้ำยุงได้หมดภายใน 7 วัน
• ในจำนวนนี้ มีการแยกเชื้อ 37 รายการที่สามารถทำลายตัวอ่อนได้ภายใน 3 วัน
• เชื้อแยกทั้ง 37 สายพันธุ์นี้เป็นตัวแทนของแบคทีเรีย 20 สกุลที่แตกต่างกัน ซึ่งก่อนหน้านี้หลายสายพันธุ์ไม่เคยได้รับการพิจารณาว่าเป็นสารกำจัดศัตรูพืชทางชีวภาพที่มีศักยภาพ

การวิเคราะห์เพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียที่ออกฤทธิ์เร็วจะฆ่าตัวอ่อนไม่ใช่ด้วยการติดเชื้อ แต่ด้วยการสร้างสารประกอบ เช่น โปรตีนและเมแทบอไลต์

“เรื่องนี้เป็นเรื่องน่ายินดีเพราะแสดงให้เห็นว่ายาฆ่าแมลงที่ใช้แบคทีเรียเหล่านี้เป็นหลักจะไม่ต้องอาศัยจุลินทรีย์ที่ยังมีชีวิตอยู่” Dimopoulos กล่าว

ต่อไปจะเป็นยังไง?

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาลักษณะทางเคมีของโมเลกุลยาฆ่าแมลงอย่างละเอียดมากขึ้น โดยพิจารณาว่าเป็นโปรตีนหรือสารเมตาบอไลต์ นอกจากนี้ พวกเขายังกำลังทดสอบขอบเขตของฤทธิ์ฆ่าแมลงของแบคทีเรียเหล่านี้ รวมถึงการทดสอบกับยุงพาหะนำโรคชนิดอื่นๆ และศัตรูพืชทางการเกษตร

“สารกำจัดศัตรูพืชชีวภาพมักจะสลายตัวอย่างรวดเร็วและต้องใช้หลายครั้ง” ดิโมปูลอสกล่าว “การค้นหาวิธีการที่เหมาะสมในการผลิตและส่งมอบสารประกอบเหล่านี้จะเป็นความท้าทายสำคัญในอนาคต”

การศึกษาวิจัยใหม่นี้ถือเป็นช่วงหนึ่งของการค้นพบ

“ขณะนี้เรากำลังมุ่งสู่วิทยาศาสตร์พื้นฐานในการศึกษาโครงสร้างทางเคมีและกลไกการทำงานของโมเลกุล จากนั้นเราจะมุ่งสู่การประยุกต์ใช้จริง โดยพยายามสร้างต้นแบบของผลิตภัณฑ์ ปัจจุบันมีแรงผลักดันสำคัญต่อการพัฒนายาฆ่าแมลงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” เขากล่าวเสริม