هنگامی که صحبت از بیماری‌های قارچی گیاهان می‌شود، قارچ کش‌های آزول بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. اکنون دانشمندان مکانیسمی را کشف کرده‌اند که از طریق آن آزول‌ها قارچ‌های بیماری‌زا را از بین می‌برند.

مکانیسم

به گزارش آی‌ای، در مطالعه‌ای به رهبری پروفسور گرو اشتاینبرگ (Gero Steinberg)، بررسی کرد که چه اتفاقی برای قارچ Zymoseptoria tritici می‌افتد.

آزول‌ها به طور مستقیم آنزیم‌های موجود در سلول‌های بیماری‌زا را که ارگوسترول تولید می‌کنند، مورد هدف قرار می‌دهند. ارگوسترول نقش مهمی در حفظ ساختار و عملکرد غشای سلولی قارچ ایفا می‌کند، به این معنی که جلوگیری از سنتز آن منجر به بی‌ثباتی سلولی و مرگ می‌شود.

آن‌ها از روش‌های تصویربرداری سلول زنده و ژنتیک مولکولی استفاده کردند، هدف این بود که بفهمند چرا مهار سنتز ارگوسترول منجر به مرگ سلول‌های قارچی می‌شود.

محققان کشف کردند که آزول‌ها سطوح ارگوسترول را کاهش می‌دهند و سایر فرآیندهای متابولیک را افزایش می‌دهند و منجر به تجمع محصولات جانبی سمی می‌شوند. این امر فرآیندی به نام آپوپتوز یا به اصطلاح برنامه «خودکشی» را آغاز می‌کند که در نهایت باعث می‌شود سلول خودش را از بین ببرد.

مقاومت و آینده

گرو اشتاینبرگ، نویسنده اصلی این مطالعه، اظهار داشت که یافته‌های آن‌ها درک رایج از نحوه از بین بردن عوامل بیماری‌زای قارچی توسط آزول‌ها را تغییر می‌دهد.

او می‌گوید: ما نشان می‌دهیم که آزول‌ها برنامه‌های «خودکشی» سلولی را راه‌اندازی می‌کنند که منجر به خود تخریبی عوامل بیماری‌زا می‌شود. این واکنش سلولی پس از دو روز از آغاز درمان رخ می‌دهد. او می‌گوید که سلول‌ها پس از یک دوره معین قرار گرفتن در معرض آزول‌ها به «نقطه‌ای بدون بازگشت» می‌رسند.

با این حال، این به عوامل بیماری‌زا زمان بیشتری برای ایجاد مقاومت در برابر آزول‌ها می‌دهد.

این محقق افزود: مطالعه  ما فعالیت پرکاربردترین عوامل کنترل شیمیایی در عوامل بیماری‌زای گیاهی و انسانی در سراسر جهان را نمایان می‌کند. هدف یافته‌های این مطالعه کمک به اصلاح استراتژی‌هایی است که می‌تواند جان انسان‌ها را نجات دهد و امنیت غذایی را در آینده تضمین کند.

مکانیسم مشابهی در قارچ برنج نیز کشف شد. این قارچ باعث بیماری می‌شود و حدود ۳۰ درصد برنج را از بین می‌برد. آنها همچنین برخی از داروهای ضد قارچ را آزمایش کردند و همه به همان پاسخ منجر شدند.

به عبارت دیگر، آنها به این نتیجه رسیدند که جلوگیری از سنتز ارگوسترول منجر به خود تخریبی سلول‌های بیماری‌زا می‌شود.

تامین امنیت تولید مواد غذایی و حفظ بهره‌وری کشاورزی

بیماری‌های قارچی تهدیدی قابل توجه برای کشاورزی جهانی و سلامت انسان است. این بیماری‌ها سالانه ۲۵ درصد از تولیدات گیاهی جهان را از بین می‌برند.

بیماری‌های قارچی علاوه بر تاثیر بر گیاهان، خطرات جدی برای سلامتی انسان‌ها نیز دارند. آن‌ها می‌توانند برای افرادی با سیستم ایمنی ضعیف خطرناک باشند.

یکی از دفاع‌های اولیه در برابر بیماری‌های قارچی در کشاورزی استفاده از قارچ کش‌های آزول است. قارچ کش‌های آزول برای محافظت از محصولات در برابر انواع عوامل بیماری‌زای قارچی حیاتی هستند و در نتیجه به تولید مواد غذایی و حفظ بهره وری کشاورزی کمک می‌کنند.

تکیه بر قارچ کش‌های آزول چالش‌هایی را ایجاد می‌کند. استفاده گسترده و مکرر از این مواد شیمیایی می‌تواند منجر به ایجاد مقاومت در جمعیت‌های قارچی شود. بنابراین، نیاز به تحقیق و توسعه مداوم استراتژی‌های ضد قارچی جدید و درمان‌های جایگزین برای اطمینان از کنترل مؤثر بیماری‌های قارچی وجود دارد.