В Бразилии учёные из Университета Сан-Паулу (USP), Университета Бразилиа (UnB) и двух стартапов в городе Рибейран-Прету обнаружили в прополисе безжальной пчелы вида Melipona quadrifasciata соединение, которое убивает личинки комаров Aedes aegypti.
Результаты [опубликованы](https://analyticalsciencejournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/rcm.10025) в журнале Rapid Communications in Mass Spectrometry.
Работа стала результатом проекта, направленного на поиск природных ларвицидов для борьбы с комарами, переносящими такие вирусы, как денге, жёлтая лихорадка, чикунгунья и Зика. В настоящее время для борьбы с этими насекомыми используется высокотоксичный химический инсектицид.
«Пчёлы известны тем, что собирают в природе материалы для строительства своих колоний, которые в некоторых случаях могут защитить от инвазивных грибов и бактерий. Мы провели серию анализов геопрополиса, который включает в себя растительные смолы с частицами почвы или глины в своём составе (традиционный прополис содержит только смолы, воск и пчелиные выделения). Мы обнаружили, что за ларвицидную активность отвечает присутствующий в нём дитерпен», — объясняет профессор Норберто Пепорин Лопес из Школы фармацевтических наук в Рибейран-Прету (FCFRP) в USP.
Профессор Лопес координирует проект «Инвентаризация вторичного метаболизма с помощью метаболомики: вклад в оценку бразильского биоразнообразия».
Учёные сравнили действие традиционного прополиса, производимого европейскими медоносными пчёлами (Apis mellifera), с действием геопрополиса, полученного от пчёл вида Melipona quadrifasciata, на личинки Aedes aegypti. Первый показал очень низкую активность даже после 72 часов воздействия. Однако в опытах с геопрополисом 90% личинок погибли в течение 24 часов, а 100% — в течение 48 часов.
Анализ, выполненный с помощью компьютерных инструментов, показал, что наиболее вероятным ларвицидным агентом среди соединений, присутствующих в геопрополисе, является дитерпен.
Изучая поведение пчёл в Бандейрантесе, в штате Парана, где был собран геопрополис, учёные заметили, что пчёлы вида Melipona quadrifasciata часто посещают плантации сосны (Pinus elliottii) — вида дерева из Северного полушария, который культивируется в Бразилии для получения древесины и смолы.
«Было известно, что на химический состав прополиса влияют смолы, собранные для строительства гнезда и защиты, а также флористический состав окружающей среды, биома и сезонные факторы. В этом случае стало ясно, что именно сосновая смола, обработанная слюной пчёл, обеспечивает ларвицидное действие», — говорит Луис Гильерме Перейра, первый автор статьи.
Безжальные пчёлы вида Melipona quadrifasciata представляют особый интерес в Бразилии
Безжальные пчёлы вида Melipona quadrifasciata представляют особый интерес в Бразилии, поскольку их легко культивировать, у них нет жала, и они являются эндемиками страны. Одна из идей исследователей — оценить другие продукты, помимо мёда, производимые этими пчёлами.
В случае прополиса прополис вида Melipona quadrifasciata отличался от прополиса других местных пчёл, проанализированных в исследовании и обитающих в том же муниципалитете: бора (Tetragona clavipes), мирим (Plebeia droryana) и жатаи (Tetragonisca angustula). Прополис этих трёх местных видов безжальных пчёл имел низкую ларвицидную активность.
Учёные объясняют, что объём геопрополиса, производимого пчёлами вида Melipona quadrifasciata, очень мал, что делает его использование в качестве ларвицидного агента непрактичным. Однако обнадеживает тот факт, что дитерпен содержится в сосновой смоле. Поскольку смола производится в больших масштабах для различных промышленных целей, таких как растворители и клеи, она может подвергаться химическим процессам, аналогичным тем, которые выполняют пчёлы.
«Это модификации, которые могут образовывать молекулы с большей активностью, чем исходное соединение, и которые можно индуцировать в биореакторах — оборудовании, используемом в фармацевтической промышленности», — говорит Лопес.
По словам Фейтосы, рабочий процесс, использованный в исследовании с различными методами масс-спектрометрии, может быть применён для поиска соединений с самыми разными целями. «Мы сейчас ищем природные молекулы с противоопухолевой активностью», — говорит исследователь, который в настоящее время обучается в докторантуре в FCFRP-USP.
Проект Министерства здравоохранения, который координирует профессор Лайла Салмен Эспиндола из UnB, также привёл к открытию другого ларвицидного соединения, присутствующего в эфирном масле, производимом в больших масштабах. Это открытие ещё не опубликовано, данные находятся в Министерстве.
Учёные даже создали порошок и таблетку на основе эфирного масла, которое защищает воду на срок до 24 дней. Порошок убивает личинок мгновенно, а таблетка с медленным высвобождением постепенно растворяется, чтобы вода оставалась свободной от комаров.
Предоставлено FAPESP.