Бактеріофаги – перспективний спосіб боротьби з фітопатогенними бактеріями, механізм дії якого має три складові.

Вирощування сільськогосподарських рослинних культур потребує величезних ресурсів – енергетичних, людських та інших. При цьому приблизно третина того, що вирощується, вирушає на сміттєзвалище. Щось псується при зберіганні та продажу, щось викидають споживачі, але значну частину відходів становить урожай, втрачений через шкідників, у тому числі фітопатогенних бактерій.

Бактеріальні хвороби є проблемою для багатьох агрокультур по всьому світу, у тому числі для томатів, картоплі, арахісу, тютюну. Їхніми збудниками виступають грамнегативні бактерії, які так само швидко набувають стійкості до пестицидів, як людські патогени – до антибіотиків. І так само, як у випадку з людськими патогенами, для боротьби з фітопатогенами вчені вирішили звернутися за допомогою до природних ворогів бактерій – бактеріофагів (фагів). На відміну від пестицидів та антибіотиків, фаги високоспецифічні – вбивають лише певний вид або навіть штам бактерії, не впливаючи на корисну мікрофлору – у кишечнику, у ґрунті, де б там не було.

На сьогодні даних щодо ефективності фагів у боротьбі з хворобами рослин небагато, але поступово ця сфера починає розроблятися. Так, нещодавно були опубліковані результати дослідження китайських учених: вони оцінювали можливості фаготерапії проти бактеріальних опіків, викликаних Ralstonia solanacearum , у томатів. Результати виявились цілком задовільними, а ефект фагів мав три складові.

Вчені приготували коктейль із чотирьох бактеріофагів, які показали найбільшу ефективність проти R. solanacearum, і випробували його як в умовах теплиці, так і у відкритому ґрунті. І там, і там фаготерапія забезпечила зниження кількості фітопатогенів і, відповідно, зменшення захворюваності на томатів на 80% (перша складова фаготерапії). Бактерії, які не були знищені, тобто набули стійкості до використаних бактеріофагів, як виявилося, «заплатили» за цю перевагу високу ціну: вони стали занадто повільно розмножуватися і не могли сформувати популяцію, достатню для розвитку захворювання рослини (друга складова фаготерапії). Крім того, різке зменшення у ґрунті популяції R. solanacearum , як у буквальному значенні, так і в екологічному звільнило простір для різноманітних корисних бактерій. Розмноження у ґрунті таких бактерій, які часто мають механізми активного протистояння фітопатогенним родичам, є ще одним фактором захисту рослин від хвороб (третя складова фаготерапії).

Автори роботи планують з'ясувати, чи не відновлюється згодом у стійких до фагів бактерій здатність швидко розмножуватися. Автори вважають використання фагів у рослинництві вкрай перспективним.

* Wang X, Wei Zh, Yang Keming та ін. Phage combination therapies for bacterial wilt disease in tomato // Nature Biotechnology, 2019, 37: 1513-1520. DOI: 10.1038/s41587-019-0328-3