Biologická ochrana a baktéria Photorhabdus luminescens

V oblasti biologickej ochrany proti škodcom, ktorú môžu tvoriť prípravky využívajúce prírodu proti prírode, nachádzame viacero postupov a nástrojov, ako bez použitia chémie pomôcť napríklad v našich záhradách. Škodcovia ako sú háďatká, pandravy, rôzne larvy chrobákov a motýľov, bzdôch, ale aj vošky,  je možné zneškodniť vďaka ich citlivosti na toxíny v konkrétnych baktériách. Jednou z baktérií, ktorej vlastnosti je možné využiť v biologickej ochrane plodín a pôdy, je Photorhabdus luminescens

Pomocník Photorhabdus luminescens

Photorhabdus luminescens je bioluminiscenčná baktéria, ktorá je endosymbiontom entomopatogénnych hlístic (napr. rodu Heterorhabditis). Táto baktéria je známa svojou schopnosťou produkovať svetlo (bioluminiscenciu), čo je spôsobené špecifickými enzýmami, ktoré premieňajú chemickú energiu na svetelnú. Táto vlastnosť je zriedkavá u patogénnych mikroorganizmov, čím je P. luminescens unikátna.

Okrem bioluminiscencie je táto baktéria veľmi účinným hmyzím patogénom. Produkuje široké spektrum toxínov, ktoré sú smrteľné pre hmyz, ale neškodné pre ľudí a zvieratá.

Význam baktérie:

• Biologická kontrola škodcov: Photorhabdus luminescens je dôležitá v ekologickom poľnohospodárstve ako súčasť biologickej kontroly škodcov. Hlístice, ktoré sú nositeľmi tejto baktérie, napádajú pôdnych škodcov, napr. larvy hmyzu. Keď sa hlística dostane do tela hmyzu, baktéria Photorhabdus luminescens sa uvoľní a infikuje hmyzie tkanivá. Toxíny produkované baktériou spôsobia rýchlu smrť hmyzu.
• Medicínske aplikácie: V minulosti sa bioluminiscencia tejto baktérie objavila v prípadoch vojenských zranení, kde rany kolonizované touto baktériou „svietili“. Z tohto dôvodu bola prezývaná „anjelské rany“, pretože sa verilo, že svetielkujúce baktérie môžu prispievať k lepšiemu hojeniu, hoci priamy terapeutický účinok nebol vedecky dokázaný.

Životný cyklus:

Photorhabdus luminescens žije vo vzájomnej symbióze s entomopatogénnymi hlísticami. Tieto hlístice prenikajú do tela hmyzích lariev, kde uvoľňujú baktérie do krvného obehu hmyzu. Baktéria začína produkovať toxíny, ktoré rýchlo zabíjajú hostiteľa. Po usmrtení hmyzu sa baktérie v jeho tele množia a vytvárajú prostredie, ktoré je vhodné pre vývoj nových generácií hlístic. Potom sa baktérie vracajú do hlístice, ktorá hľadá ďalšieho hostiteľa.

Trochu podobnou je napríklad: Bacillus thuringiensis