Устойчивый контроль Phytophthora capsici на сладком перце с использованием инкапсулированного Limosilactobacillus fermentum и сниженных доз фунгицида

Дружественные микробы, которые помогают перцам бороться с болезнями

Сладкий перец — неотъемлемая часть кухонь по всему миру, но водолюбивый грибоподобный организм Phytophthora capsici может уничтожить целые поля, гниет корни и стебли и лишает фермеров урожая. В этом исследовании изучается неожиданный союзник в борьбе с этой болезнью: полезная бактерия, обычно встречающаяся в йогурте. Упаковывая эти «полезные микробы» в крошечные защитные шарики и сочетая их с уменьшенными дозами химического фунгицида, исследователи демонстрируют возможность защитить растения перца, сокращая при этом использование пестицидов.

Скрытая угроза в почве

Phytophthora capsici обитает во влажных почвах и поражает многие овощные культуры, особенно перец. Однажды заразив растение, он может вызвать корневую гниль, темные поражения у основания стебля, увядание и часто гибель растений. Производители давно полагаются на химические фунгициды для сдерживания этого патогена, но их массовое применение может загрязнять окружающую среду и способствовать появлению устойчивых штаммов. Команда этого исследования поставила цель найти более чистый и долговременный способ защиты перца, обратившись к биологическому контролю — использованию одного живого организма для сдерживания другого.

Преобразование йогуртового микроба в телохранителя растений

Исследователи начали с отбора традиционных образцов йогурта и выделения десятков штаммов молочнокислых бактерий — той самой широкой группы, которая ферментирует молоко и другие продукты. Каждый штамм тестировали против патогена, убивающего перец, в лаборатории. Один выдающийся штамм, обозначенный GS‑15 и идентифицированный как Limosilactobacillus fermentum, сокращал рост патогена примерно наполовину при совместном выращивании на одной чашке Петри. Даже газы, выделяемые GS‑15, замедляли патоген, что указывает на то, что этот микроб продуцирует коктейль природных защитных веществ. Когда команда добавляла чистую молочную кислоту — кислый компонент, который эти бактерии часто выделяют, — патоген испытывал все большие трудности по мере увеличения концентрации кислоты, что показывает, что эта простая молекула является ключевой частью защитного эффекта.

Защита защитников с помощью крошечных шариков

Однако был один нюанс: стандартный фунгицид для перца Previcur Energy легко уничтожал полезные бактерии, что затрудняло комбинирование обоих средств. Чтобы решить эту проблему, ученые поместили GS‑15 внутрь небольших шариков из альгината — мягкого геля, получаемого из морских водорослей и уже используемого в пищевой и медицинской продукции. Внутри этих шариков бактерии выживали даже при воздействии высоких доз фунгицида. Инкапсуляция защищала их, а на деле и улучшала их работу. В лабораторных испытаниях защищенный шариками GS‑15 блокировал примерно три пятых роста патогена, явно превосходя незапакованную форму. Это свидетельствовало о том, что шарики позволяют большему числу бактерий оставаться живыми и активными рядом с патогеном.

Испытания в теплице: более здоровые растения при меньшем использовании химии

Далее команда перешла к тепличным экспериментам с тремя коммерческими сортами сладкого перца. Когда растения подвергались атаке только патогена, они чахли, с темными, гниющими корнями и стеблями и высокой заболеваемостью. Обработка растений фунгицидом в полной дозе улучшала выживаемость, но также немного замедляла рост по сравнению со здоровыми незараженными растениями. Напротив, внесение бактерий GS‑15 за неделю до инфицирования резко снижало уровень болезни и помогало корням и побегам сохранять почти нормальные размеры. Наилучшие результаты были получены при использовании GS‑15, инкапсулированного в альгинате, как самостоятельно, так и в сочетании только с половиной обычной дозы фунгицида. Во всех сортах перца такая комбинация снижала заболеваемость до примерно одного из десяти растений или меньше; во многих случаях болезнь полностью предотвращалась, а биомасса растений восстанавливалась почти до уровня здоровых растений.

Что это может значить для фермеров и питания

Эта работа показывает, что пробиотическая бактерия, изначально известная своей поддержкой здоровья человека, также может служить мощным телохранителем для сельскохозяйственных культур. Поместив Limosilactobacillus fermentum GS‑15 в альгинатные шарики и сочетая её с уменьшенными дозами фунгицида, исследователи обеспечили лучший контроль разрушительной болезни перца, чем при использовании только полной дозы химикатов. Для неспециалистов вывод прост: крошечные дружелюбные микроорганизмы из привычных продуктов могут помочь фермерам выращивать перец более устойчиво, используя меньше синтетических пестицидов и при этом поддерживая высокие урожаи. После дальнейших испытаний в реальных полях и разработки масштабного производства такие микробные препараты могут стать частью более экологичного набора средств для защиты многих культур от почвенных болезней.

Цитирование: Abdollahi, M., Rahaiee, S., Nami, Y. et al. Sustainable control of Phytophthora capsici in bell pepper using encapsulated Limosilactobacillus fermentum and reduced fungicide doses. Sci Rep 16, 9262 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39603-3

Ключевые слова: биоконтроль, болезни сладкого перца, молочнокислые бактерии, устойчивое сельское хозяйство, пробиотики для растений