Российские исследователи открыли новый класс противогрибковых препаратов, которые способны защитить растения от патогенов. Соединения удалось создать, используя в качестве исходных веществ стабильные органические пероксиды. Полученные соединения оказались не только активны против грибков, но и безопасны для насекомых-опылителей. Об открытии исследователи рассказали в статье, опубликованной в Chemistry — A European Journal.
В последнее время количество насекомых-опылителей в мире серьезно снизилось. В качестве возможной причины этого исследователи называют токсическое действие агрохимикатов, которые снижают иммунитет животных. Это увеличивает их восприимчивость к патогенам. Поэтому на первый план для исследователей вышел поиск таких соединений, которые могут эффективно убивать различные грибки без вреда для полезных насекомых.
Одной из перспективных групп для этой цели являются циклические пероксиды. Эти соединения открыли российские химики, анализируя продукты реакции взаимодействия пероксида водорода с карбонильными соединениями. Этот вид химических превращений сегодня находится под пристальным вниманием ученых благодаря своей экономической и технологической эффективности, а также экологической безопасности. Среди используемых сегодня противогрибковых — фунгицидных — препаратов в основном применяют старые системные азольные фунгициды, а именно производные 1,2,4-триазола и имидазола.
Возможность использовать органические пероксиды в качестве таких препаратов ранее никто не рассматривал из-за стереотипа о том, что пероксиды нестабильны и взрывоопасны. Но оказалось, что некоторые из них возможно сделать стабильными. Авторы нового исследования, поддержанного грантами Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда, синтезировали несколько таких соединений и проверили их активность по отношению к энтомопатогенному грибу Ascosphaera apis, который вызывает инфекционное заболевание под названием аскосфероз у пчел и шмелей. Оказалось, что открытые пероксиды — мостиковые озониды и тетраоксаны — имеют высокую противогрибковую активность против этого смертельно опасного для пчелосемей патогена. Вещества подавляют рост мицелия гриба на 94–100%.
Затем ученые испытали токсичность веществ для насекомых-опылителей. Чтобы выяснить, насколько соединение опасно для «полезных» насекомых, ученые кормили шмелей сахарным сиропом, содержащим пероксиды, а также исследовали воздействие этих соединений при контакте с растворами фунгицидов. Оказалось, что циклические пероксиды никак не влияют на летные функции шмелей, а значит, насекомые могут спокойно выполнять свою опылительную функцию, даже несмотря на употребление противогрибкового средства.
I. A. Yaremenko, P. S. Radulov, Y. Y. Belyakova, A. A. Demina, D. I. Fomenkov, D. V. Barsukov, I. R. Subbotina, F. Fleury, A. O. Terent’ev, Chem. Eur. J. 2020 , 26 , 4734.
