Природные «ферментеры». Новый вид дрожжей помогает насекомым разрушать древесину

Насекомые выполняют важную роль очищения леса от ослабленных и мертвых деревьев. Однако растительный материал, используемый насекомыми или их личинками в качестве пищи, очень беден важными ростовыми веществами. Решая проблему питания, насекомые могут в своем пищеварительном тракте содержать целое сообщество разных микроорганизмов, отвечающих за разложение целлюлозы, а также за синтез белков и витаминов. Или же стратегия у насекомых бывает иной – они разводят полезных им микроорганизмов на измельченной древесине, превращая свои галереи в природные «ферментеры». Среди таких эндо- и эктосимбионтных микроорганизмов постоянно обнаруживаются и наиболее биотехнологически ценные микробы – дрожжи.

О том, какие дрожжи ассоциированы с личинками семейства Cerambycidae (усачи), участвующими в разрушении древесины берез в лесных фитоценозах Москвы и Подмосковья и есть ли различия между группировками дрожжей из разных мест — в новом исследовании сотрудников факультета почвоведения МГУ и ИБФМ РАН.

«Оказалось, что численность дрожжей в подобных природных «ферментерах» достигает миллиона клеток в одном грамме измельченной насекомыми древесины, а дрожжевые группировки, независимо от места исследования, были представлены редкими для других природных местообитаний видами из родов Diddensiella и Scheffersomyces, — говорит один из авторов работы, ведущий научный сотрудник лаборатории почвенной микробиологии факультета почвоведения МГУ Алексей Качалкин. — Особым успехом исследования стало обнаружение и описание нового вида дрожжей – Diddensiella monakovoensis. Новый вид по своим физиологическим и генетическим характеристикам принципиально отличался от других видов рода. Также в России были обнаружены дрожжи Diddensiella parasantjacobensis, описанные в прошлом году исследователями из Венгрии, Германии и Тайваня».

Будущие детальные исследования собранной коллекция штаммов дрожжей будут направлены на поиск производственно ценных продуцентов ферментов и физиологически активных соединений из дешевого растительного сырья. Кроме того, обнаруженные дрожжи или же их продукты метаболизма могут быть использованы в качестве природных аттрактантов для ловушек при борьбе с вредными дереворазрушающими насекомыми.

Исследование поддержано грантом Минобрнауки № 075-15-2021-1396 в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты». Результаты работы опубликованы в журнале «Biologia»

Фото: факультет почвоведения МГУ