Le doryphore de la pomme de terre est l'un des ravageurs les plus dangereux de la pomme de terre. Il est rustique et devient rapidement résistant aux insecticides. Des scientifiques russes ont étudié des bactéries qui produisent une toxine spécifique, sur la base desquelles des produits biologiques sont créés pour protéger les plantes des parasites. Il s'est avéré que l'ajout de spores (formes dormantes) d'un micro-organisme à l'insecticide détruit l'immunité intestinale des larves de doryphore de la pomme de terre et les rend plus sensibles à la toxine. Ce travail a été soutenu par la Russian Science Foundation (RSF) et publié dans la revue Toxins.
La bactérie Bacillus thuringiensis (BT) produit une toxine Cry spécifique qui n'affecte que les parasites. La substance ne commence à agir qu'après avoir interagi avec les enzymes intestinales du coléoptère, perturbant le travail de son système digestif et provoquant la famine.
Le ravageur se serait éteint depuis longtemps, sans ses mécanismes d'adaptation aux médicaments à base de BT. L'immunité intestinale s'améliore et, par conséquent, les bactéries et leurs toxines ne peuvent pas remplir leur fonction. Des chercheurs de l'Université agraire d'État de Novossibirsk (Novosibirsk) et du Centre scientifique fédéral sibérien d'agrobiotechnologie de l'Académie des sciences de Russie (Krasnoobsk) ont trouvé comment contourner ces mécanismes. La combinaison de toxines protéiques et de spores (une forme de bactérie dormante qui peut s'activer et se multiplier à l'intérieur des insectes) de Bacillus thuringiensis aide à tuer plus efficacement le doryphore de la pomme de terre.
Lorsqu'un mélange de spores et de toxines bactériennes pénètre dans l'organisme, les insectes déclenchent un système de destruction et de neutralisation de diverses substances toxiques (détoxification). Dans le même temps, l'immunité humorale est activée dans l'intestin, ce qui protège le corps des agents pathogènes. Cependant, les chercheurs ont découvert une autre caractéristique : lorsque les toxines sont combinées avec des spores, les larves présentent un fort déséquilibre redox et le processus d'endommagement des cellules intestinales à la suite de l'oxydation est déclenché. Pris ensemble, cela conduit à une violation de la défense antioxydante des larves et à une détérioration de leur état de santé général.
« Lorsque les toxines sont combinées aux spores de la bactérie Bacillus thuringiensis, les insectes meurent plus rapidement et 30 % de doryphores en plus meurent. L'introduction des médicaments et des technologies développés permettra de remplir le marché des insecticides biorationnels avec des médicaments nationaux, d'améliorer la qualité des produits alimentaires, de réduire la charge de pesticides sur l'environnement et de réduire l'impact négatif sur la santé publique », a déclaré Ivan Dubovsky, le projet directeur d'une bourse de la Fondation russe des sciences, docteur en sciences biologiques, chef du laboratoire de protection biologique des plantes et de biotechnologie de l'Université agraire d'État de Novossibirsk.