Прорив до біопрепаратів четвертого покоління від українських вчених
06.10.2025
Група українських науковців у складі С. Хаблака, Л. Бондарьової, M. Долі, В. Шпичака, Т. Лихолат, Т. Скляр та Ю. Лихолат представили революційну інтегративну модель імунітету та стресостійкості рослин, яка може змінити правила гри в аграрному світі. Як зазначає провідний розробник, доктор біологічних наук Сергій Хаблак «В основі відкриття — автофагія, процес «клітинного перезапуску», що нині розглядається не лише як механізм утилізації пошкоджених компонентів, а як центральний блок імунної мережі рослини. Нова модель дозволяє краще зрозуміти стратегії відповіді клітин на патогени й стреси. Вона пояснює, як формується імунітет у рослин на різних рівнях організації та як ці механізми взаємопов’язані з захисними реакціями».
Модель описує імунітет рослин як динамічну сигнально-метаболічну захисну мережу, яка балансує локальні втрати клітин і збереження цілісності організму, оптимізує використання енергії та підвищує шанси на виживання в умовах комплексних біотичних і абіотичних викликів. Вона відображає поступовий перехід від базових молекулярних механізмів захисту до організмово-екологічного рівня. На системному рівні локальні клітинні сигнали перетворюються на організмові реакції завдяки інтеграції, яка координує роботу органів, тканин та мікробного оточення.
Недарма відкриття автофагії у тварин було відзначене Нобелівською премією. Це підкреслює важливість дослідження процесу у рослин. Автофагія — найдавніший механізм підтримання клітинного гомеостазу та захисту від патогенів. Вона не лише утилізує пошкоджені компоненти клітини, а й допомагає розпізнавати й знешкоджувати внутрішньоклітинні мікроорганізми — віруси, бактерії, найпростіших. – зазначає Сергій Хаблак.
Завдяки цій моделі стало можливим глибше осмислити фундаментальні процеси імунітету рослин та створювати препарати, що стимулюють захисні реакції рослин від стресових факторів і патогенів. Розроблена інтегративна модель стійкості рослин до патогенів та стресів не лише пояснює базові механізми виникнення імунітету рослин, а й слугує платформою для практичного застосування: створення біопрепаратів, селекції стійких сортів та точного регулювання «імунних режимів» у рослинництві. Вона дозволяє краще зрозуміти роль клітинно-асоційованих механізмів у формуванні захисних реакцій та неспецифічної резистентності, а також пояснити, чому ці процеси іноді виявляються недостатньо ефективними при інфекціях певними мікроорганізмами або вірусами. Це має принципове значення для сучасної селекції та розробки нових стратегій захисту культур — від створення сортів і гібридів із підвищеною стійкістю до застосування біопрепаратів четвертого покоління. Дані препарати здатні активувати імунні реакції як самостійно, так і в поєднанні з класичними фунгіцидами, що знижує ризик швидкого формування резистентності до системних засобів.
Науковці зазначають, що помірна активація автофагії формує стан «автофагічного праймінгу» — клітина завчасно готова до атаки патогенів чи стресу. Це дозволяє рослинам реагувати швидше, ефективніше й без зайвих енергетичних витрат.
Практичний ефект відкриття величезний:
- розробка біопрепаратів 4-го покоління, які точково регулюють клітинний імунітет;
- селекція сортів із багатостресовою стійкістю (за маркерами ATG8 і ROS-профілями);
- створення інтелектуальних агротехнологій, що «тренують» рослини до стресів;
- зменшення використання пестицидів і стабільна врожайність навіть у складних кліматичних умовах.
Нові акценти:
- Економічний ефект для агробізнесу: впровадження біопрепаратів 4-го покоління може знизити витрати на хімічний захист до 30% і збільшити прибуток завдяки стабільним врожаям навіть у роки кліматичних стресів.
- AgriTech-інтеграція: сенсори, Big Data та прогнозні моделі допоможуть точно визначати час внесення імуномодуляторів.
- Мікробіом як «живий індуктор автофагії»: Trichoderma, Bacillus і мікоризні гриби можуть стати природними активаторами імунної мережі.
- Крос-культурна універсальність: модель однаково працює для зернових, овочевих і садових культур.
- Стратегічна перспектива: це шанс для України стати лідером у створенні «зелених» біотехнологій.
«Це не просто наука — це стратегія майбутнього. Україна має всі можливості стати лідером у розробці екологічно безпечних біопрепаратів нового покоління, які працюють як імуномодулатори для рослин», — наголошують автори дослідження.
Світовий ринок засобів захисту рослин оцінюється у понад 70 млрд дол. США на рік. Частка біопрепаратів зростає на 10–12% щорічно і може скласти 15–20 млрд $ до 2030 р. Щорічно в Україні агробізнес витрачає на пестициди близько 1,2–1,5 млрд $. Якщо біопрепарати 4-го покоління скоротять ці витрати мінімум на 20–30%, економія становитиме 250–450 млн дол. США щорічно. Додатково, завдяки зменшенню втрат від хвороб та стресів, урожайність може зрости на 5–10%, що для агроекспорту.
За оцінками науковця Сергія Хаблака, сумарний економічний ефект від впровадження біопрепаратів четвертого покоління в Україні може становити 1,3–2,5 млрд дол. США щороку, а на світовому рівні — 15–25 мільярдів доларів щорічно, підкреслюючи їхній потенціал як ключового драйвера трансформації світового ринку засобів захисту рослин, концепція автофагічного праймінгу дозволить аграріям не лише знизити витрати на захист, а й отримати стабільні врожаї навіть у роки кліматичних викликів.
Інфоіндустрія
Читайте нас у Telegram
