Разработка биопрепаратов для пищевой безопасности

Митрохин Максим Юрьевич – научный сотрудник
Тремасов Михаил Яковлевич, доктор биологических наук, профессор, зав. Отделом токсикологии
Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности (ФЦТРБ-ВНИВИ ) г. Казань


Одной из главной задач ветеринарной науки и практики является эффективная защита сельскохозяйственных животных от болезней, важной для животноводства является проблема микотоксикозов. C 60-х годов ХХ века проблема микотоксинов приобрела глобальный характер. Россия является зоной рискованного земледелия и возможность поражения кормов плесневыми грибами очень высока. Микромицеты могут ухудшить пищевую ценность зернового сырья и, кроме того, контаминировать зерно продуктами своего метаболизма, токсичными для животных, людей и растений – микотоксинами. Многие микотоксины обладают канцергеннными, мутагенными, тератогенными, эмбриотоксическими, аллергенными и иммуносупрессивными свойствами, способны снижать резистентность организма к инфекционным и незаразным болезням. Одним из направлений сотрудничества ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности» является разработка биопрепаратов для защиты растений от болезней с целью недопущения роста грибов продуцентов микотоксинов.

В настоящее время заключено соглашение о научно-техническом сотрудничестве с профессором Королевского института (Таиланд, Бангкок) доктором Казем Сойтонгом.

Начата научно-исследовательская работа по изучению средства защиты растений «Кетомиум» - биопрепарата для защиты растений.

Изучена ростостимулирующая активность Trichoderma viride и его эффективность в отношении фитопатогенов, вызывающих болезни с/х растений в Таиланде. Этот штамм проявил очень высокую гиперпаразитическую активность в лабораторных условиях при исследовании методом «встречных культур» при оптимальной рН = 4,5 и температуре 27-30°С по отношению к различным штаммам фитопатогенных грибов, вызывающих заболевания сельскохозяйственных культур в Таиланде.

Российский изолят Trichoderma viride эффективно подавлял рост всех изученных фитопатогенов. Наивысшую активность он показал по отношению к 11 ниже перечисленным штаммам:

Несколько н иже была активность изолята по отношению к следующим 4 фитопатогенам:

Только один штамм оказался устойчивым к штамму №16 Т. viride – это штамм Rhizoctonia spp., взывающий поражения лисьев дуриана. Более того, при отсутствии инфекционного фона, добавление в почву спор штамма №16 Т. viride значительно увеличивает высоту и зеленую массу растений китайской капусты по сравнению с этими параметрами у растений, выросших в необработанной почве. Наши исследования показали, что новый штамм №16 Trichoderma viride, по-видимому, синтезирует метаболиты, проявляющие антагонистическую активность, а также стимуляторы роста растений. Эти вещества планируется изучить.

По-видимому на основе штамма №16 Trichoderma viride возможно создание биологического препарата для защиты растений в Таиланде и в РФ.

Эффективность кетомиума® для защиты растений от почвенных фитопатогенов исследовали в комплексе с другими приемами интегрированной системы защиты, такими как агротехника, профилактика болезней, улучшение водного режима, подрезка, удаление пораженных растительных остатков, компостирование и известкование. Эти приемы и методы интегрированной защиты позволили полностью предотвратить ущерб, причиненный фитопатогенами на инфицированных ими полях. Отмечен высокий куративный эффект при использовании кетомиума в результате совместной обработки пораженных растений и почвы.

Исследования показали, что С. globosum и С. сиргеит могут адаптироваться к экстремальным микроклиматическим условиям инфицированных почв, если их инокулюм вносится в виде препарата кетомиума®. Штаммы антагонистов обладают способностью выживать в засушливых условиях и быстро колонизировать растительные остатки, содержащиеся в почве. Большинство данных по оценке эффективности Chaetomium spp. получено в результате лабораторных исследований и опытов в условиях теплиц. Изучение свойств кетомиума® в полевых условиях проводили свыше четырех лет. При этом кетомиум® испытывали в качестве фунгицида широкого спектра действия. Было убедительно показано, что этот биопрепарат может использоваться для обеззараживания почв, инфицированных различными фитопатогенами. Тем не менее, необходимы дальнейшие полевые испытания и наблюдения для поиска наилучшего подхода при использовании кетомиума®. Не исключено, что в различных почвах экологические факторы могут ослабить или существенно снизить эффективность биологической защиты. Поэтому в дальнейших исследованиях необходимо уделить внимание оценке биологического разнообразия почвенных микроорганизмов, особенностям экологии микробных антагонистов и влиянию остатков пестицидов на их функционирование в почвенных условиях.

Несомненно, что борьба с болезнями растений с помощью биологического препарата кетомиум® в природно-климатических условиях других стран может дать обнадеживающие результаты и будет способствовать совершенствованию и интернационализации методов интегрированной борьбы с болезнями растений.