Enhanced Oil-Based Formulation of a Native Beauveria bassiana Isolate: Optimisation of Carriers and Adjuvants for Improved Conidial Viability

في عالم الزراعة، اعتمد المزارعون لفترة طويلة على الرشاشات الكيميائية لمنع الحشرات من التهام محاصيلهم. ومع ذلك، برز نهج أكثر هدوءاً وطبيعية: استخدام الفطريات الحية لمحاربة الآفات. ومن بين هذه الحلفاء المجهريين، يبرز فطر يُدعى "بوفيريا باسيانا" (Beauveria bassiana) كأحد النجوم البارزة؛ فهو يصيب ويقتل مجموعة متنوعة من الحشرات الضارة طبيعياً، مما يوفر وسيلة لإدارة الآفات دون العبء البيئي الثقيل للمواد الكيميائية الاصطناعية. ومع ذلك، لكي يعمل هذا السلاح البيولوجي في العالم الحقيقي، فإنه يواجه عقبة كبيرة؛ فالأبواغ الصغيرة التي تحمل العدوى هشة للغاية، وعند تعرضها للهواء الجاف، أو ضوء الشمس القوي، أو تقلبات درجات الحرارة، فإنها غالباً ما تموت قبل أن تصل إلى هدفها. ولجعل هذه الفطريات مفيدة للمزارعين، يجب على العلماء تغليفها بطريقة تحافظ على حياتها وتجعلها جاهزة للهجوم، وهي عملية تُعرف باسم "الصياغة" (formulation).

لقد وضع باحثون في جامعة كيرالا الزراعية نصب أعينهم حل مشكلة التغليف هذه لسلالة معينة من الفطر المحلي. كانوا يعلمون أن خلط الأبواغ الفطرية بالزيت يمكن أن يساعد في حمايتها من الجفاف ويساعدها على الالتصاق بأجسام الحشرات بشكل أفضل من الخلطات المائية. ومع ذلك، ليست كل الزيوت متساوية، فإضافة المكونات الخاطئة قد تقتل الفطر بدلاً من إنقاذه. اختبر الفريق خمسة أنواع مختلفة من الزيوت النباتية — زيت النخيل، والسمسم، وعباد الشمس، ونخالة الأرز، وجوز الهند — لمعرفة أي منها يمكن للفطر تحمله. كما جربوا أربعة إضافات مختلفة، بما في ذلك "الجلسرين"، وهو سائل شائع السمك واللزوجة، لمعرفة ما إذا كانت هذه المواد يمكن أن تعمل كدرع يحمي الأبواغ أثناء التخزين.

كانت الخطوة الأولى هي معرفة أي الزيوت ستسمح للفطر بالنمو وأيها سيوقفه تماماً. وضع الباحثون الأبواغ الفطرية على أطباق وأدخلوا أنواع الزيوت المختلفة، وكانت النتائج واضحة وفورية؛ حيث عمل زيت عباد الشمس، ونخالة الأرز، وجوز الهند كحواجز منعت نمو الفطر تماماً. كان زيت السمسم أفضل حالاً، حيث سمح للفطر بالبقاء على قيد الحياة، لكن زيت النخيل أثبت أنه الفائز بوضوح؛ إذ لم يمنع الفطر من النمو بأي شكل من الأشكال، وعندما خزن الفريق الأبواغ في زيت النخيل لمدة خمسة عشر يوماً، ظل عدد الأبواغ الحية أعلى بكثير مقارنة بأي زيت آخر تم اختباره. وقد حدد هذا زيت النخيل كحامل مثالي، أي المركب السائل الذي سيحمل الجيش الفطري.

بعد اختيار أفضل زيت، انتقل الفريق للبحث عن الإضافة المثالية لخلطها مع زيت النخيل. اختبروا تركيزات مختلفة من الجلسرين، وهو مادة تحتفظ بالرطوبة، إلى جانب إضافات أخرى شائعة مثل المستحلبات والمثخنات. كان الهدف هو إيجاد خليط يحافظ على حياة الأبواغ لأطول فترة ممكنة. أشارت النتائج إلى وصفة محددة: زيت النخيل الممزوج بثلاثة بالمائة من الجلسرين. حافظ هذا المزيج على أعلى عدد من الأبواغ الحية بعد ثلاثين يوماً من التخزين. أما الإضافات الأخرى، مثل مستحلب شائع يُسمى "توين-80" (Tween-80) ومادة بلاستيكية تُسمى "PEG"، فقد قللت في الواقع من عدد الأبواح الحية، ولم تكن أفضل من الزيت السادة بدون أي إضافات. ومع ذلك، فإن خليط الجلسرين خلق بيئة مستقرة حمت الأبواغ.

كان الاختبار النهائي هو معرفة المدة التي يمكن أن يصمد فيها هذا المزيج الجديد على الرف. قام الباحثون بتخزين أفضل صيغة لديهم، وهي مزيج زيت النخيل والجلسرين، في زجاجات تحت ظروف الغرفة العادية وتحققوا من عدد الأبواغ الحية كل شهر لمدة عام كامل. أدى المزيج أداءً ممتازاً؛ ففي الأشهر الخمسة الأولى، ظل عدد الأبواغ الحية مرتفعاً، وفوق الحد الأدنى المطلوب لاعتبار المنتج مفيداً تجارياً. وحتى بعد مرور أربعة أشهر، ظل العدد قوياً. ومع ذلك، بحلول الشهر السادس، انخفض عدد الأبواغ الحية إلى ما دون المعيار المقبول، مما يعني أن المنتج لن يعود موثوقاً للمزارعين. وفي المقابل، فإن المجموعة الضابطة من الأبواغ المخزنة في الماء العادي ماتت بشكل أسرع، حيث فقدت قدرتها على الحياة في غضون شهرين.

تُظهر هذه الدراسة أن الجمع البسيط بين زيت النخيل وكمية صغيرة من الجلسرين يمكن أن يطيل عمر هذه الأبواغ الفطرية المفيدة بشكل كبير. ومن خلال إيجاد الزيت المناسب والإضافة المناسبة، نجح الباحثون في ابتكار صيغة تحافظ على حياة الفطر وتجعله جاهزاً للاستخدام لمدة تصل إلى خمسة أشهر. ورغم أن المنتج لا يدوم للأبد، إلا أن تمديد مدة صلاحيته من بضعة أسابيع إلى خمسة أشهر يجعله خياراً قابلاً للتطبيق في برامج الإدارة المتكاملة للآفات، مما يوفر بديلاً مستداماً للمبيدات الكيميائية يمكن تخزينه وشحنه دون أن يفقد قوته.