В зоопарках и инсектариях по всему миру для кормления животных широко
используются личинки жука Zophobas atratus из семейства жуков-чернотелок.
Этот вид обитает в тропических регионах Центральной и Южной Америки и в
настоящее время завезен во многие регионы Европы и Азии.
Высокая плодовитость и простота содержания делает его удобным модельным
видом для проведения различных экспериментов по исследованию биологии
насекомых, их адаптаций при воздействии различных факторов среды, а также
молекулярно-генетических и биотехнологических исследований.
Перед специалистами объединенного научного коллектива из ФНЦ
Биоразнообразия ДВО РАН, Дальневосточного федерального университета
и ННЦМБ ДВО РАН стояла задача оценить влияние на иммунитет Z. atratus
разработанной искусственной питательной диеты на основе грибов, которая
соответствует трофическим предпочтениям жуков-чернотелок и их личинок в
природе.
Ученые применили подход, при котором изменение иммунитета оценивалось по
антибактериальной активности гемолимфы личинок в отношении ряда
бактериальных штаммов и выяснили, что разработанная искусственная
питательная диета увеличивает антибактериальную активность гемолимфы
личинок Z. atratus. Полученный результат позволяет продвинуться в поиске
оптимальных условий для массового разведения насекомых, устойчивых к
микробным патогенам.
«Данная работа носит фундаментальное значение для понимания связей
между питанием и организменными функциями у жесткокрылых насекомых,
приспособленных к жизни в древесине и частично питающиеся ею, и
является первым сообщением о регуляции иммунного статуса данной
группы насекомых.
Отбор насекомых с наиболее ярко выраженными антимикробными
свойствами позволит получить линии личинок с развитой иммунной
системой и высоким уровнем экспрессии антимикробных пептидов для нужд
биотехнологии (извлечение и исследование антибактериальных соединений
широкого спектра действия, разработка экологически безопасных
препаратов для контроля численности вредителей деловой древесины и
т.п.).», — отметил Александр Куприн, кандидат биологических наук,
заместитель директора ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН
В дальнейшем авторы предполагают изучить частные механизмы полученных
результатов.
«Возможно, вместе с диетой в организм насекомого попал ряд
микроорганизмов, которые запустили иммунный ответ, наблюдаемый нами
на проведенных тестах.
Также, кроме патогенных экзогенных микроорганизмов, в настоящее время
есть неопровержимые доказательства того, что различные непатогенные
микроорганизмы могут стабильно или временно населять гемолимфу у
различных насекомых. Следовательно, поступление питательных веществ,
входящих в диету, предположительно, могли служить неким субстратом для
развития микроорганизмов, которые входят в состав микробиома
насекомых.
В-третьих, за поддержание или активацию иммунной системы отвечают
белки, а улучшение питания приводит к накоплению жира и интенсивному
развитию жирового тела, которое является основным источником
плазматических белков. В соответствии с этой гипотезой, возможно,
грибковая диета, богатая белками и витаминами, способствует повышению
жизненных показателей личинок», — рассказала Владислава Бакланова,
сотрудник лаборатории энтомологии.
Изображения: ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН
Нет комментариев