Виноград (Vitis vinifera L.) – высоко ценимый продукт, но, к сожалению, он быстро портится. Он очень чувствителен к послеуборочной гнили, вызываемой особенно грибом Botrytis cinerea, что сокращает срок хранения.
Гриб B. cinerea способен поразить все надземные части виноградной лозы, в том числе как спелые, так и незрелые ягоды, – что приводит к огромным экономическим потерям. Более того, распространение этого заболевания усиливается, когда зараженные ягоды контактируют с здоровыми ягодами во время транспортировки и хранения.
В последние десятилетия основными методами снижения потерь после уборки были низкие температуры хранения и синтетические фунгициды.
Однако эффективность низких температур оказывается ограниченной в борьбе с серой гнилью, поскольку B. cinerea все равно может расти и спорулировать даже при температуре до -0,5°C.
Рассчитывать только на холодное хранение недостаточно для адекватного контроля серой гнили.
Поэтому химический контроль остается основным подходом для борьбы с B. cinerea. Однако интенсивное использование фунгицидов создает риски для окружающей среды и человеческого здоровья. Поэтому поиск экологически чистых и малотоксичных противомикробных препаратов становится все более актуальным.
В последние годы сельскохозяйственные антибиотики микробного происхождения получили значительное внимание. Особенно, дактилимицин – важный компонент сельскохозяйственных антибиотиков – широко используется в Китае против гнили урожая, а салиномицин известен своей сильной способностью подавлять рост патогенных бактерий.
Множество исследований подтвердило эффективность различных микробных вторичных метаболитов, таких как танеспимицин, натамицин, люцензомицин и рапамицин, в профилактике и лечении грибов после уборки.
Амфотерицин В (АМВ), важный противогрибковый агент, естественным образом вырабатывается Streptomyces nodosus.
Кроме того, АМВ был одобрен американским Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) как эффективное противогрибковое средство широкого спектра действия, безопасное для человека. Недавние исследования показали, что липосомы АМВ в высоких дозах успешно излечивают инфекцию Candida albicans у беременной женщины на 25-й недели беременности, позволяя продолжить беременность и родить здорового ребенка. АМВ также доказано быть эффективным и безопасным методом лечения эндофтальмита, вызванного Candida glabrata через интравитреальную инъекцию.
Было также проведено исследование, которое показало, что АМВ обладает потенциалом для контроля цитрусовой гнили, вызванной Penicillium italicum, благодаря своим противогрибковым свойствам. Однако потенциальная эффективность и механизм ингибирования АМВ в борьбе с серой гнилью винограда остаются неизвестными.
Исследователи из Колледжа океанической пищевой промышленности и биологической инженерии Университета Цзимэй в Китае провели оценку эффективности АМВ в ингибировании B. cinerea как in vitro, так и in vivo, что является значимым вкладом в современную литературу. Они также выяснили основные механизмы действия путем комбинации транскриптомного анализа, флуоресцентной микроскопии и физиологических и биохимических анализов.
Все эти результаты представляют собой комплексную техническую оценку и теоретическую основу для потенциального коммерческого использования АМВ в качестве нового эффективного противогрибкового средства.
Эксперименты in vitro показали, что 0,2 мг/л АМВ обеспечивают более 90% ингибирования B. cinerea, а in vivo анализы на ягодах винограда показали, что обработка 200 мг/л АМВ полностью подавляет появление серой гнили.
Механизм действия АМВ заключается в нарушении структуры плазматической мембраны, что приводит к утечке клеточного содержимого и гибели клеток.
Кроме того, применение АМВ улучшает транскрипционный профиль генов, связанных с окислительно-восстановительным равновесием, трансмембранным транспортом и функцией пероксидазы в B. cinerea, тем самым снижая вирулентность гриба.
Более того, обработка АМВ демонстрирует потенциал активации защитных механизмов в столовом винограде путем усиления активности ряда ферментов.
Все это делает АМВ естественным противогрибковым средством, которое эффективно сражается с B. cinerea, продлевая пригодность винограда для употребления после уборки.