Kumbang kentang Colorado adalah salah satu hama kentang yang paling berbahaya. Ini kuat dan cepat menjadi tahan insektisida. Ilmuwan Rusia telah mempelajari bakteri yang menghasilkan racun tertentu, atas dasar produk biologis yang dibuat untuk melindungi tanaman dari hama. Ternyata penambahan spora (bentuk dorman) mikroorganisme ke insektisida menghancurkan kekebalan usus larva kumbang kentang Colorado dan membuatnya lebih rentan terhadap racun. Karya ini didukung oleh Russian Science Foundation (RSF) dan diterbitkan dalam jurnal Toxins.
Bakteri Bacillus thuringiensis (BT) menghasilkan toksin Cry spesifik yang hanya menyerang hama. Zat mulai bekerja hanya setelah berinteraksi dengan enzim usus kumbang, mengganggu kerja sistem pencernaannya dan menyebabkan kelaparan.
Hama itu akan mati sejak lama, jika bukan karena mekanisme adaptasinya terhadap obat-obatan berbasis BT. Kekebalan usus meningkat, dan akibatnya, bakteri dan racunnya tidak dapat memenuhi tujuan yang dimaksudkan. Para peneliti di Novosibirsk State Agrarian University (Novosibirsk) dan Siberian Federal Scientific Center of Agrobiotechnology dari Russian Academy of Sciences (Krasnoobsk) telah menemukan cara untuk melewati mekanisme ini. Kombinasi racun protein dengan spora (bentuk bakteri yang tidak aktif yang dapat mengaktifkan dan berkembang biak di dalam serangga) dari Bacillus thuringiensis membantu membunuh kumbang kentang Colorado secara lebih efektif.
Ketika campuran spora dan racun bakteri masuk ke dalam tubuh, serangga memulai sistem penghancuran dan netralisasi berbagai zat beracun (detoksifikasi). Pada saat yang sama, kekebalan humoral diaktifkan di usus, yang melindungi tubuh dari patogen. Namun, para peneliti menemukan satu fitur lagi - ketika racun digabungkan dengan spora, larva menunjukkan ketidakseimbangan redoks yang kuat dan proses kerusakan sel usus akibat oksidasi dipicu. Secara bersama-sama, ini mengarah pada pelanggaran pertahanan antioksidan larva dan penurunan kesehatan umum mereka.
“Ketika racun digabungkan dengan spora bakteri Bacillus thuringiensis, serangga mati lebih cepat, dan 30% lebih banyak kumbang Colorado mati. Pengenalan obat-obatan dan teknologi yang dikembangkan akan memungkinkan mengisi pasar insektisida biorasional dengan obat-obatan domestik, meningkatkan kualitas produk makanan, mengurangi beban pestisida pada lingkungan dan mengurangi dampak negatif pada kesehatan masyarakat, ”kata Ivan Dubovsky, proyek tersebut manajer untuk hibah dari Yayasan Sains Rusia, Doktor Ilmu Biologi, Kepala Laboratorium perlindungan tanaman biologis dan bioteknologi dari Universitas Agraria Negeri Novosibirsk.