Un accident fericit în laborator: drojdia care ar putea proteja culturile de afin
Cercetătorii de la Universitatea Rutgers au identificat substanțe naturale repelente împotriva unui dăunător invaziv al culturilor de afin, descoperirea fiind făcută accidental după ce muștele de oțet au invadat laboratorul. Rezultatele, publicate în Applied and Environmental Microbiology, ar putea schimba modul în care sunt protejate culturile comerciale.
„În copilărie, așa credeam că arată știința – te împiedici de ceva și strigi «Evrika!»”, a declarat Beth Ferguson, cercetătoare postdoctorală la Centrul Philip E. Marucci pentru Cercetarea Afinului și Merișorului din cadrul Rutgers și autoarea principală a studiului. „Desigur, de cele mai multe ori nu se întâmplă așa, motiv pentru care numesc acesta un accident foarte fericit.”
O amenințare costisitoare pentru fructele care se coc
În fiecare vară, Ferguson și colegii ei studiază specia invazivă Drosophila suzukii. Semnalată în New Jersey în 2011, această musculiță este una dintre cele mai mari amenințări la adresa producției comerciale de fructe, în special a celor cu pulpă moale, precum afinul. Spre deosebire de alte musculițe, care depun ouă pe fructe stricate, Drosophila suzukii perforă fructele intacte, în curs de coacere, folosind un tub zimțat pentru a-și depune ouăle. Larvele eclozează și distrug fructul din interior, iar pierderile sunt costisitoare.
În 2025, producătorii din New Jersey au recoltat 21,5 milioane de kilograme de afine, cu o valoare de peste 94 de milioane de dolari. Statul se numără constant printre principalii producători de afine din țară, iar afinul este cultura numărul unu a statului. Însă cultivatorii cheltuiesc sume mari pe insecticide chimice, care nu oferă întotdeauna un control complet și pot dăuna organismelor netintite.
Un miros de oțet dezvăluie o rivalitate ascunsă
În laborator, Ferguson și colegii ei cresc colonii de Drosophila suzukii pentru a testa strategii nechimice de gestionare. Aproape în fiecare vară, ceva curios se întâmpla: incinta, aflată aproape de bucătăria centrului, era invadată de o musculiță comună, D. melanogaster, ceea ce ducea la pierderi în rândul coloniilor de Drosophila suzukii. Cu mii de muște în containere, nici un cercetător experimentat nu le poate diferenția cu ochiul liber. Dar coloniile au mirosuri diferite, iar când muștele D. melanogaster se înmulțeau suficient pentru a le depăși numeric pe cele de Drosophila suzukii, mirosul era de neconfundat.
„Observam o schimbare de miros, de la mirosul de Drosophila suzukii – ca de mălai – la un miros greu de oțet și putrefacție, care este mirosul caracteristic al melanogaster”, a spus Ferguson. În natură, cele două muște evită adesea competiția. Dar accidentul de a plasa incinta lângă bucătărie, unde muștele melanogaster se hrăneau cu fructe stricate, a alimentat o rivalitate ascunsă.
Drojdia respinge muștele și reduce depunerea ouălor
Ferguson a observat că, pe măsură ce mirosul de oțet se intensifica, pe sursa de hrană a muștelor se forma un depozit straniu, ca o peliculă. Asemenea câinilor care își marchează teritoriul, muștele de oțet își marchează hrana și zonele de depunere a ouălor depunând fungi din intestin și fecale. Ferguson a recoltat pelicula și a lucrat cu James Polashock de la Departamentul de Agricultură al Statelor Unite (USDA) pentru a identifica drojdia. Ea și directorul laboratorului, Cesar Rodriguez-Saona, au apelat apoi la Jennifer S. Sun, profesoară asistentă în Departamentul de Biochimie și Microbiologie de la Rutgers-New Brunswick și coautoare a studiului. Sun și cercetătoarea undergraduate Tia Hart au realizat o serie de teste pentru a confirma aversiunea lui Drosophila suzukii față de fungi și modul în care expunerea afecta preferințele de depunere a ouălor.
„Prima noastră întrebare a fost dacă este cu adevărat respingător pentru Drosophila suzukii”, a spus Sun. „Răspunsul a venit repede.” Descoperirea a fost izbitoare: drojdia „a declanșat răspunsuri de aversiune” la Drosophila suzukii, rămânând în același timp atractivă pentru melanogaster. De asemenea, Drosophila suzukii a depus mult mai puține ouă după ce a intrat în contact cu drojdia.
Testele pe teren rămân de făcut, dar lecțiile apar deja
Sunt necesare teste suplimentare pentru a evalua cum s-ar comporta compusul produs în laborator în natură. Ferguson spune că pot trece ani până când o descoperire ajunge la aprobare reglementară. Dar deja momentul „evrika” aduce roade. „L-am folosit ca model pentru studenții mei, explicându-le că atunci când un experiment dă rezultate neașteptate, nu trebuie să presupună că au greșit ceva”, a spus Sun. „În schimb, pot întreba de ce se întâmplă și dacă există un alt fenomen pe care l-am putea studia. Când procesul științific este folosit în experimentare, rezultatul poate fi un proiect foarte roditor ca acesta.”
