Спиноcин

lab-leonardo.com предлагает тест-систему для анализа содержания спиносинов А и Д в воде.

Спиносин (иногда встречается написание "спинозин") – это метаболиты, вырабатываемые в ходе аэробного брожения на определенном жидком субстрате почвенной бактерией Saccharopolyspora spinosa. Структурно спиносины являются макролидами (макроциклическими лактонами). К этой же группе соединений относятся многие распространенные антибиотики.

Смесь спиносина А и спиносина Д, называемая также спиносадом, является действующим веществом препарата "Спинтор". Он предназначен для борьбы с паутинными клещами, колорадским жуком, муравьями, термитами и другими насекомыми. Спиносад применяют для уничтожения блох у домашних животных, причем лекарственное средство выпускается в форме таблеток. Кроме того, его используют для лечения педикулеза.

S. spinosa – почвенная бактерия порядка актиномицетов. История открытия этого микроорганизма и спиносина очень необычна. В 1982 году ученый, отдыхавший на Карибах, обнаружил на территории неработающего завода по производству рома почву, которая заинтересовала его. Ученый предложил проанализировать образцы этой почвы  в рамках масштабной исследовательской программы, организованной некоторыми из компаний – производителей пестицидов. Эта программа была направлена на поиск природных соединений, которые можно было бы использовать для защиты растений от вредителей. Она включала исследование множества объектов, в том числе и образцов почвы. Обычно пробы собирали профессионалы, однако данные образцы также были приняты для анализа, поскольку ученый, предоставивший их, участвовал в этой программе.

В 1985 году выяснилось, что микроорганизмы, изолированные из этих образцов, синтезируют вещество, опасное для бабочек и молей. Позднее стало понятно, что это не одно вещество, а смесь, которую затем назвали спиносадом. Микроорганизмы идентифицировали как новый вид актиномицетов – Saccharopolyspora spinosa – в 1986 году, а статья о нем была опубликована в 1990 году.

Интересно, что с тех пор в научной литературе не было сообщений о других случаях обнаружения S. spinosa, и неизвестно, как она взаимодействует с другими живыми организмами в природе. Однако опубликованные в 2010 году результаты эксперимента, проведенного в Болгарии, показывают, что присутствие в почве этой бактерии препятствует размножению золотистой картофельной нематоды – опасного вредителя. Возможно, S. spinosa и круглый червь каким-то образом взаимосвязаны, но чтобы определить, так ли это, необходимы дальнейшие исследования.

Спиносад, впервые зарегистрированный в качестве инсектицида в 1997 году, очень токсичен для многих насекомых, включая пчел, умеренно опасен для  млекопитающих, птиц, хищных насекомых и водных организмов, исключая морских моллюсков, для которых он высокотоксичен. Это вещество малоопасно для растений, включая водные.

Спиносад быстро убивает насекомых, вызывая у них перевозбуждение нервной системы и препятствуя ее возвращению к норме. Это приводит к непроизвольным сокращениям мышц и, как следствие перевозбуждения, к параличу и гибели. При этом, согласно данным исследований,  механизм действия спиносинов отличается от действия других веществ, обладающих сходным эффектом, например, никотина или имидаклоприда.  По мнению производителей, это означает, что организмы, выработавшие устойчивость к спиносинам, не приобретут защиту от других инсектицидов.

Согласно исследованиям, у млекопитающих и птиц при остром отравлении даже очень большими дозами спиносада не были зафиксированы нейротоксические явления. У собак наблюдается тошнота и рвота, у грызунов – перевозбуждение и сильное истощение. У крыс длительное употребление спиносада в высоких дозах вызывают фосфолипидоз (накопление жиров внутри клеток и последующее их перерождение) эпителия легких, печени, почек, желудка и других органов. Из-за этого отклонения органы не могут нормально функционировать. Фосфолипидоз может возникать как вследствие накопления в клетках жирорастворимых препаратов, так и в результате нарушений обмена веществ.

Результаты большинства исследований указывают, что спиносины не являются канцерогенными, мутагенными или эмбриотоксичными веществами. Они также не влияет на работу эндокринной системы. Однако у летучих мышей, питающихся фруктами, спиносад вызывает увеличение размеров клеток печени. Также под действием спиносада у летучих мышей снижается содержание жиров в мышцах задних конечностей.

Спиносад умеренно растворим в воде, причем его период полураспада в этих условиях (при отсутствии света) превышает 200 дней. В почве спиносины быстро разрушаются под действием микрофлоры, а на свету, включая и поверхность листьев растений – в результате фотолиза. Метаболиты спиносинов биологически активны и более устойчивы, чем исходное вещество.

Спиносины жирорастворимы. Это позволяет им накапливаться в жировых тканях и молоке млекопитающих, птиц, рыб и моллюсков, а также в яйцах птиц.

Тест-система на основе метода иммуноферментного анализа позволяет определять содержание спиносинов в воде с высокой точностью начиная от концентраций 0,05 мкг/л.