Ученые разработали уникальное полимерное покрытие для борьбы с вредными грибками

Ученые из Ноттингемского университета разработали новый способ борьбы с вредными грибками без использования химических биоактивных веществ, таких как фунгициды или противогрибковые препараты. Грибки вызывают разнообразные, серьезные социальные и экономические проблемы во всем мире. Помимо того, что они могут быть причиной возникновения смертельных заболеваний у людей, они  еще и разрушают продовольственные культуры и портят ценные продукты и материалы. 

Это привело к появлению противогрибковой / фунгицидной промышленности, которая на мировом рынке оценивается в сумму порядка 30 млрд долларов. При этом существуют довольно  строгие правила в отношении использования фунгицидов и противогрибковых препаратов, а также растет устойчивость грибков к этим агентам.

Ученые из Школы наук о жизни, фармации и инженерии Университета, как пишет phys.org, сообщили о разработке инновационного решения для борьбы с грибками путем пассивной блокировки прикрепления грибков к поверхностям с использованием покрытия (мет) акрилата. Таким образом,  перестает быть необходимостью использование потенциально вредных противогрибковых или других биологически активных химикатов.

Благодаря своей предыдущей работе, команда нашла различные комбинации фунгицидов, которые действовали против грибков, а также дали новое понимание консервирующего действия против грибков, вызывающих порчу. Хотя эти достижения означали меньшее использование определенных фунгицидов и химикатов, частое ужесточение правил их использования ограничивает использование технологий, которые все еще основаны на биологически активных веществах, в то время как распространение устойчивости усугубляет проблему. Следовательно, потенциальные биоактивные технологии для борьбы с грибами очень привлекательны для промышленности.

В новом исследовании ученые показывают альтернативную стратегию борьбы с грибками, которая не имеет «убойного эффекта» фунгицидов. Команда определила полимеры, которые противостоят прикреплению различных видов грибов, в том числе патогенных. Они провели скрининг сотен (мет) акрилатных полимеров с высокой пропускной способностью, выявив несколько, которые уменьшают прикрепление патогена человека Candida albicans , патогена культуры Botrytis cinerea и других грибов.

Специфические химические свойства полимеров были связаны со слабым грибковым прикреплением. Материалы не были токсичными, что дает возможность их пассивного использования. Команда разработала рецептуру с материалами для струйной 3D печати. Отпечатанные компоненты голосового протеза показали снижение биопленки C. albicans до 100% по сравнению с коммерческими материалами. Кроме того, покрытые распылением поверхности листьев противостояли грибковой инфекции , без токсичности для растений.

Аналогичный подход против бактериальных патогенов также в настоящее время разрабатывается для покрытия катетера для предотвращения инфекций у пациентов.

Профессор Саймон Эйвери из Школы естественных наук при университете, который является ведущим исследователем в работе, он сказал: «Это первое высокопроизводительное исследование химического состава полимеров, противостоящего грибковому прикреплению. Наше взаимодействие с промышленностью на сегодняшний день выявило явную необходимость в новом подходе к борьбе с грибами и основными социально-экономическими проблемами, которые они вызывают, поскольку ценность существующих стратегий, использующих биоактивные вещества (противогрибковые и фунгицидные средства), подрывается растущей устойчивостью и нормативными требованиями. Эта пассивная технология против прикрепления, которую мы разрабатывали, отвечает этой потребности. Мы смогли показать, что разные полимеры эффективны в противостоянии различным грибам, которые оказывают широкое социально-экономическое воздействие».