Białko BtLPMO24_B7, sposób pozyskiwania białka oraz jego zastosowanie w zwalczaniu szkodników
ZESPÓŁ AUTORSKI
Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
- Jakub Baranek (kierownik zespołu, twórca)
- Kinga Martenka (z d. Belińska)(twórca)
CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Istotą wynalazku jest zastosowanie enzymu BtLPMO24_B7 z rodziny bakteryjnych litycznych monooksygenaz polisacharydowych (LPMO), w zwalczaniu owadów, będących szkodnikami upraw.
Wynalazek pozwala na bardziej ekologiczne metody ochrony roślin – możemy ograniczyć stosowanie chemicznych pestycydów, zmniejszyć ich negatywny wpływ na środowisko i zdrowie ludzi, a jednocześnie zwiększyć efektywność ochrony upraw. Co więcej, metoda jest przyjazna dla organizmów nieszkodliwych, gdyż celuje wyłącznie w owady niszczące plony. To nowoczesne i zrównoważone podejście do ochrony rolnictwa, które może znacząco przyczynić się do poprawy globalnego bezpieczeństwa żywnościowego.
ISTOTA WYNALAZKU
Istotą wynalazku jest zastosowanie białka BtLPMO24_B7, należącego do rodziny bakteryjnych litycznych monooksygenaz polisacharydowych (LPMO), w skutecznym zwalczaniu owadów szkodników upraw. To przełomowe białko wykazuje unikalną zdolność do niszczenia matrix perytroficznej – specjalistycznej warstwy ochronnej wyścielającej jelita owadów. Matrix perytroficzna pełni kluczową rolę w funkcjonowaniu układu pokarmowego owadów, zabezpieczając je przed infekcjami i działaniem szkodliwych substancji chemicznych. Jej uszkodzenie nie tylko osłabia mechanizmy obronne owadów, ale także prowadzi do obniżenia efektywności trawienia i przyswajania składników odżywczych z pokarmu.
Dzięki zastosowaniu białka BtLPMO24_B7 możemy precyzyjnie destabilizować tę ochronną strukturę, co znaczną miarą osłabia szkodniki i prowadzi do redukcji żerowania. Wynalazek ten otwiera nowe możliwości w biologicznym zwalczaniu owadzich szkodników, oferując alternatywę dla tradycyjnych metod opartych na chemicznych pestycydach.
Jedną z największych zalet tego podejścia jest jego wysoka selektywność. Białko BtLPMO24_B7 celuje wyłącznie w owady żerujące na uprawach zabezpieczonych tym czynnikiem, co oznacza, że jego działanie nie wpływa na organizmy pożyteczne ani inne elementy ekosystemu. W praktyce oznacza to znacznie bezpieczniejsze metody ochrony upraw, eliminujące zagrożenia związane z przypadkową szkodliwością dla zapylaczy, ptaków czy innych organizmów nieszkodliwych.
Wynalazek umożliwia też redukcję stosowania chemicznych środków ochrony roślin, które często wykazują szerokie spektrum działania, powodując przy tym zanieczyszczenie gleby, wód gruntowych oraz negatywnie wpływając na zdrowie ludzi. Wprowadzenie nowego enzymu pozwala na znaczące ograniczenie tych zagrożeń, co wpisuje się w globalne trendy w kierunku bardziej zrównoważonego rolnictwa i ochrony środowiska naturalnego.
Metoda biologicznej ochrony roślin oparta na zastosowaniu białka BtLPMO24_B7 ma również potencjał do zastosowania w zintegrowanych programach ochrony roślin (IPM – Integrated Pest Management), gdzie łączy się biologiczne i chemiczne metody kontroli szkodników w celu minimalizacji szkód i maksymalizacji efektywności produkcji rolniczej. Co więcej, takie podejście wspiera ochronę różnorodności biologicznej i zmniejsza ryzyko rozwoju odporności szkodników na tradycyjne środki ochrony.
POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU
Wynalazek ten jest szczególnie atrakcyjny dla producentów biopreparatów oraz firm rolniczych dążących do ograniczenia chemicznych pestycydów w uprawach. Technologia może zostać wykorzystana w zintegrowanych programach ochrony roślin, zwiększając efektywność produkcji rolnej, co jest kluczowe w obliczu rosnącego zapotrzebowania na żywność.
Istnieją dwie potencjalne drogi komercjalizacji i jednocześnie formy zastosowania wynalazku. Pierwsza to produkcja formulacji do zastosowania w formie oprysków na nadziemne części rośliny narażone na żerowanie szkodników. Forma taka cechowałaby się bardzo dużą elastycznością, jeśli chodzi o terminy zabiegów, dawki i możliwości łączenia z innymi środkami.
Alternatywną formą jest wprowadzenie genu kodującego enzym BtLMPO24_B7 do genomu roślin uprawnych i komercjalizacja takich genetycznie zmodyfikowanych wariantów upraw. Zaletą takiego podejścia byłaby ciągła synteza ochronnego białka w tkankach rośliny i możliwość ograniczenia zabiegów agrotechnicznych.