Органический тетрациклин для органических яблок, или один раз в год сады цветут!

[mary_spiri]

Началось все привычно и обыденно: пришла шефиня и с истерической слезой в голосе попросила, чтобы я за пару дней склепала предварительные данные для гранта, который она внезапно собралась подавать через неделю. Это все хорошо знакомо, сначала заверения, что следующий грант будет писаться заранее, а потом: "лето красное пропела, оглянуться не успела..." и надо за ночь все написать.

Прогресс определенный есть, уже дается два дня, а не одна ночь. А грант она сейчас пишет про лосося, вернее про микробов в лососевых кишках. Микробы (это не только ценный мех) не только помогают переваривать пищу, но еще во многом определяют иммунитет рыбы к инфекционным болезням и влияют на общее развитие малька в первые месяцы жизни. Когда лососей разводят на фабрике, то их приходится держать в сравнительно небольших бассейнах. Чтобы предотвратить инфекционные заболевания, мальков обрабатывают несколько раз антибиотиком тетрациклином. Естественно антибиотик влияет на обычную, непатогенную микрофлору, в частности вызывая появление генов устойчивости к тетрациклину. Мальков рано или поздно выпускают в реку, микробы из кишок попадают в воду, вместе с генами устойчивости. Гены же находятся на мобильных генетических элементах, которые могут "прыгать" между разными видами и так распространяться в природе. Впрочем, такое распространение обычно происходит, когда есть необходимость защититься от тетрациклина. Так что если тетрациклин присутствует, то вскорости все бактерии обзаводятся генами устойчивости, а если нет, - то гены устойчивости не распространяются, и потихоньку их число уменьшается за счет выбрасывания ненужного из бактериальных клеток. Вот эту динамику, запускаемую обработками мальков антибиотиками на фабриках, моя шефиня и захотела изучить в рамках гранта. Для чего ей потребовалось, чтобы я посмотрела, а есть ли гены устойчивости к тетрациклину в воде реки Колумбия, конкретно, в эстуарии, где у нас станция отбора проб.

Собственно, наши ожидания были очевидны: генов должно быть крайне мало, ибо рыборазводные фабрики все сильно выше по течению, далеко, тетрациклины сейчас уже стараются заменить на другие антибиотики (гены устойчивости к которым совершенно другие), и вообще норвежцы и чилийцы показали, что гены устойчивости к тетрациклинам обычно наблюдаются не более, чем в полукилометре от фабрики. А тут гляжу, и глазам своим не верю: генов устойчивости не просто много, их очень много, не менее одного гена на средний бактериальный геном. Другими словами, в воде реки почти каждая бактерия несет по такому гену в своем геноме. И все это богатство происходит из пресной воды, чем выше соленость воды, тем пропорционально меньше генов тетрациклиновой устойчивости. Причем воду мы собирали больше недели, и все это время река несла микробов с генами устойчивости, т.е. это был не краткий эпизод, а постоянный сток. Откуда? Все рыборазводители сыпят в стоки хлорку и убивают микробов. Малька выпускают в марте, а воду брали в июле, малек тот давно в море гуляет (кого чайки не схарчили по дороге).

Как всегда, Гугль на выручку. Оказывается, основные пользователи антибиотика тетрациклина в наших краях - это вовсе не рыборазводные фабрики, не птицефермы (которых у нас тут почти нет), не ранчо с коровами, а роскошнейшие и бесконечные сады яблонь и груш. В Вашингтоне сады эти начинаются сразу за главным хребтом Каскадов, в Орегоне - примерно в 60 км от Портленда на восток, т.е. в дождевой тени гор, где много солнца. Все плодородные долины рек, которые кстати впадают в нашу Колумбию, покрыты садами, весной "расцветали яблони и груши, поплыли туманы над рекой" есть довольно точное описание картины, которая с утреца открывается взору, если едешь от нашей дачи на восток вдоль реки Венатчи. А город Венатчи (не зная о существовании Алма-Аты) объявил себя отцом (и матерью) всех яблок на свете. А еще есть огромная долина самой Колумбии, с многокилометровыми террасами садов. Реки нужны для полива, воды уходит много, однако в основном полив идет прямо под корни деревьев. А за садами ухаживают мексиканцы (те самые, которых Дональд Трамп хочет выгнать, а кто тогда будет груши околачивать? а кто готовить во вкусных мексиканских ресторанах?). И главная проблема всех этих садов - вредители и заболевания, а среди них наименее контролируемое называется "огненная отрава", fire blight. Вызывается ентеробактерией Erwinia amylovorа, во многих странах, особенно островных, неимоверные усилия предпринимаются, чтобы не допустить возбудителя, конкретно путем эмбарго на яблоки и груши. Пишут, что Япония долго гордилась, что у них этого заболевания нет. До тех пор, пока какой-то бедолага ученый не нашел его в грушевых садах на севере страны. После чего от горя самоубился, чтобы не видеть страдания бедных садоводов.

Бактерии размножаются в древесном соке, а потом переносятся насекомыми, которые любят сладкое. Но чтобы заразить новое дерево, сок с бактериями должен попасть каким-то образом в сок здорового дерева, например, через ранку. Но такое попадание маловероятно, так что самый распространенный способ заражения - через цветы, насекомые опылители переносят сок больного дерева на пестики, откуда бактерии попадают в проводящие ткани ветки уже напрямую. После чего распространяются по всему дереву, а зараженная ветка отмирает, а потом и все дерево, выделяя зараженый и сладкий сок для дальнейшего распространения. Нынешний способ борьбы - это опрыскивание соцветий тетрациклином, что надо делать в момент раскрывания цветов, не раньше и ни позже. Причем концентрации должны быть большие, чтобы убить всех бактерий на корню. А цветы раскрываются неравномерно, так что во время цветения опрыскивают часто и помногу. А потом все это смывается в грунтовые воды, из них вода снова попадает в поливные колодцы и снова обогащается тетрациклином и бактериями с генами устойчивости. А в конце концов все это попадает из грунтовых вод в реку Колумбия. И так получается, что "один раз в год сады цветут", а гены устойчивости к тетрациклину все лето плывут вниз по реке к эстуарию и океану в составе бактерий-хозяев. И потом, если на пути встретится тетрациклин (например на рыборазводной фабрике), то гены могут бытсро распространиться в новых хозяевах.

Но самый цирк - это "органические" фрукты. Оказывается, штат Вашингтон производит 70% всех органических яблок в США. Однако без тетрациклина все эти сады сдохнут. Поэтому фермеры официально добились признания тертациклинов "органическим реактивом" . В конце концов, исходно тетрациклины были выделены из живых существ, значит, они вполне "органические", ну как навоз. Значит и ломовая обработка тетрациклинами укладывается в правила "органичности", и фермеры могут продолжать зарабатывать свою наценку на яблоки от благодарных потребителей.

Comments

[achernitsky.livejournal.com]

Спасибо, очень интересно

[mary-spiri.livejournal.com]

Всегда пожалуйста, я от этой истории сама прибалдела.

[i-navi.livejournal.com]

Чтоб два раза не вставать Вроде научная статья, а читается, как захватывающий детектив. Спасибо Саше за перепост, а автору за моё хорошее настроение от статьи. Неисповедимы пути генные.

[friendlystrnger.livejournal.com]

о-па, а у меня береза похожим образом заболела - начала ветки сушить одна за другой... никакой надежды?

[mary-spiri.livejournal.com]

Ветки могут сохнуть по самым разным поводам, у вас там скорее шелкопряд завелся, это бабочка, ее можно спреем забить.

[pandafromisland.livejournal.com]

А я пожалуй даже перепощу себе, пусть френды почитают, оченно интересно. Спасибо, что делитесь!

[mary-spiri.livejournal.com]

Да клнечно сколько угодно.

Органический тетрациклин для органических яблок, или

[livejournal.livejournal.com]

User pandafromisland referenced to your post from Органический тетрациклин для органических яблок, или один раз в год сады цветут! (http://pandafromisland.livejournal.com/541339.html) saying: [...] posted by at Органический тетрациклин для органических яблок, или один раз в год сады цветут! [...]

[dent.livejournal.com]

Шикарная история! Спасибо

[mary-spiri.livejournal.com]

Да, вот такая "органичность".

[andresol.livejournal.com]

Стараюсь не покупать organic продукты, если есть более дешевые non-organic альтернативы. Потому что знаю, насколько странно составлен список, какие сельскохозяйственные химикаты organic, а какие нет.

Но получается, что сами яблоки содержат в итоге ничтожное количество тетрациклина и бактерий с генами устойчивости? Это у рыбы проблемы, потому что все в реку стекает и там концентрируется?

[mary-spiri.livejournal.com]

Яблоки вовсе не содержат тетрациклина, пишут, что он на солнце разлагается за 24 часа. Бактерии с генами устойчивости скапливаются в воде, так что яблоки безопасны. Рыбе в реке тоже пофигу, но вот рыборазводным фабрикам пора полность отказаться от тетрациклинов, ибо скоро все бактерии будут устойчивы, включая возбудителей. А вы совершенно правы, не покупая organic.

[mrs-mcwinkie.livejournal.com]

Потрясена, прям вообще. Даже и не думала, что у вас там такой беспредел бывает. А про органик хорошо, что ты рассказала, а то я как наивная маргаритка им верила (все равно не покупала ибо пустое, и воздух вокруг и вода в Питере не сравнимы с вредом от продуктов), теперь и верить буду с очень большими оговорками. Пусть идут лесом со своими ценами.

[mary-spiri.livejournal.com]

Звериное лицо капитализма - нажива на легковерных потребителях. При этом ничего супер страшного не делается, просто пока живут на свете дураки, обманывать нам стало быть с руки. А обычные яблоки в наших краях хороши.

[arsiluma.livejournal.com]

Офигеть.... А думаете неорганик производители совсем не используют тетрациклин? Или и там то же самое?

[mary-spiri.livejournal.com]

Тетрациклин используют все, без него можно лишиться всех деревьев. Но он быстро разлагается на солнце, меньше 24 часов, так что нашему здоровью это не грозит.

[nervo4ka.livejournal.com]

Можно я вас зафренджу? Я тоже биолог, работаю в Беркли. Изучаю патоген винограда. 8)) И у меня тоже дочка почти 2х лет.
Как-то я рассказывала душетрепательную историю про апельсиновый сок: http://nervo4ka.livejournal.com/397921.html
Вдруг вам будет интересно. ;))

[mary-spiri.livejournal.com]

Да конечно, а я вас. Но у меня дочке 30, а два года внучке.

LJournalist #2989

[livejournal.livejournal.com]

User deri_vative referenced to your post from LJournalist #2989 (http://ljournalist.livejournal.com/809025.html) saying: [...] разводят на фабрике, то их приходится держать в сравнительно небольших бассейнах. С комментариями [...]

LJournalist #2989

[livejournal.livejournal.com]

User deri_vative referenced to your post from LJournalist #2989 (http://ljournalist.livejournal.com/809025.html) saying: [...] | Без комментариев [...]

[phago-lov.livejournal.com]

Апплодирую стоя! ))
Фаги - вот реальное решение. На Erwinia amylovora я прототип фагового коктейля сделал ещё 5 лет назад. На Aeromons salmonicida пытаюсь выбить финансирование уже лет 12 - впустую. Зато у нас теперь тетрациклин органический ))) Народ - он ушлый. Когда антибиотики запрещены - то производитель добивается исключения бактериального патогена из списка анализов - и опять у нас всё хорошо ))
Кстати, у вас Эвергрине работает Бетти Каттер, один из главных борцов за фаготерапию, объедините усилия :)

[mary-spiri.livejournal.com]

Это очень интересные сведения! Я к сожалению больше по бактериям, но фаги меня очень интересуют, их тут в воде много, и они очень четко срабатывают при бактериальной переработке диатомовых цветений. Фитотерапия от меня далека на данном этапе, но для меня очевидно, что за фагами будущее.

[diakin.livejournal.com]

Да, интересно, спасибо!
А как раньше-то жили? Ну там Мичурин и прочие товарищи сады разводили, как раньше боролись? Или это как ВИЧ у людей, недавно возникшая зараза?
У живых организмов для борьбы с бактериями есть иммунная система, а у деревьев она есть? Вообще должна быть, но если не справляется, значит что-то новое, к чему еще деревья не приспособились. Получается так?

Читал тут, что в Италии (почти) все оливковые деревья погибли из-за бактерии. Единственный метод - сжигать зараженные деревья, но местные фермеры против и в порядке мракобесия наехали на ученых, что мол те специально заражают деревья. (ссылку удалил)
( Из-за недоверия к ученым Италия может лишиться своих оливковых деревьев. Ситуацию усугубляют анти-ГМО активисты, утверждающие, что ученые создали генетически модифицированную бактерию, поражающую деревья)

Вообще конечно пытаться сдержать эпидемию тетрациклином наверное порочная практика, рано или поздно все равно рванет. Ну можно перейти на другой тип антибиотика и еще отсрочить, но все равно, конец по идее один. А не пытаются вывести устойчивые сорта, хотя бы и генно-модифицированные? Как там, современные мичуринцы ведут работу? :)

[old-fox-2003.livejournal.com]

Никак не боролись.
Заболевания были более локализированы географически (не было такого переноса с экспортом/импортом).
А в местах заболеваний только реально пара вариантов - всякие там зола, медный купорос и т.д. плюс севооборот (одно из требований органического земледелия - не более двух раз одно и то же на поле) и выкорчёвывали сады и засевали чем-то другим. Заранее сажали сады в других местах.

[kant-elz.livejournal.com]

Вот кстати - почему не слышно о генмодифицированных сортах яблонь и груш?

[mary-spiri.livejournal.com]

Наверно потому же, что никто не занимается селекцией слонов, очень долго ждать результатов. Выход есть, это крупные инвестиции, но боюсь, сто этого не будет, пока есть органический тетрациклин.

[old-fox-2003.livejournal.com]

Биологу (?) как-то не пристало писать:
Естественно антибиотик влияет на обычную, непатогенную микрофлору, в частности вызывая появление генов устойчивости к тетрациклину.
Насколько я помню, сам тетрациклин не вызывает мутаций, которые обеспечивают появление аллелей детерминирующих резистентность. Механизм формирования устойчивости обычный (отбор).

Гены же находятся на мобильных генетических элементах, которые могут "прыгать" между разными видами и так распространяться в природе. Впрочем, такое распространение обычно происходит, когда есть необходимость защититься от тетрациклина. Опять же, нет "разума", который определяет необходимость защиты, идёт обычный отбор.

Поэтому фермеры официально добились признания тертациклинов "органическим реактивом" . В конце концов, исходно тетрациклины были выделены из живых существ, значит, они вполне "органические", ну как навоз. Значит и ломовая обработка тетрациклинами укладывается в правила "органичности", и фермеры могут продолжать зарабатывать свою наценку на яблоки от благодарных потребителей.

На самом деле тетрациклин довольно слабый антибиотик, к которому очень быстро формируется резистентность у популяции. Поэтому наверняка в таком случае может использоваться тетрациклин:
а. полученный не синтетическим путём.
б. Количество обработок фиксируется и строго регламентировано по количеству.
в. Обработка ведётся в период цветения, а тетрациклин очень слабо растворим в воде, т.е. в сами растения и в плод почти не попадает.

[mary-spiri.livejournal.com]

Да, вы правы. Механизм эволюционный, тетрациклин не вызывает, а является селективным фактором. А пост не об этом, и не только для профессиональных биологов.

[alen4ik-a.livejournal.com]

ого .....

[seadevil001.livejournal.com]

Как раз сейчас доделывал отчет о методе для остаточного тетрациклина в биопрепарате. Похоже, он весьма устойчив, в спиртовых растворах. Но на свет я не выставлял, дневной, прямой, надо попробовать при случае.

[mary-spiri.livejournal.com]

Я сама не проверяла, но литература сообщает, что за 24 часа на свету тетрациклин полностью разлагается.

[kot-begemot.livejournal.com]

Спасибо, очень интересно. Одного не пойму, в распространении тетрациклино-устойчиых бактерий тоже Трамп виноват?

[mary-spiri.livejournal.com]

Вообще-то пост был написан при Обаме, если вы дату посмотрите.  Трампа я не люблю, но пост не об этом. И обсуждать свои политические взгляды здесь не буду.

[gobis]

Охтыж блин!!!

[mary-spiri.livejournal.com]

Ну да, я и сама прибалдела от этой истории. Хотя много чего повидала в трех странах проживания.

[greenfree2002.livejournal.com]

Спасибо большое, очень интересно!
Но ведь это же не новость, правда, что антибиотики используют в растениеводстве, и что они вызывают резистентность у бактерий? Новостью (для меня) стало то, что ген резистентности вымывается из популяции, если она не встречается с антибиотиком. Значит, достаточно ввести мораторий на тот или иной антибиотик лет на десять, и он снова станет эффективным? Но если так, это же очень хорошая новость!?

[mary-spiri.livejournal.com]

Бактерии вообще не любят держать ненужные на данном этапе гены впрок. Я зря конечно использую такие антропоморфные обороты. Механизм выглядит так, что у бактерий имеется много механизмов случайного выбрасывания кусков ДНК.  Чем короче ДНК, тем меньше ресурсов требуется на ее поддержание, и тем быстрее можно размножаться. Но если выкинулось нужное, то тут сразу и сдохнешь. Зато выбрасывание ненужного оказывается эволюционно выгодно. На это требуется время, много поколений бактерий. Однако при их скорости размножения время оказывается коротким. Впрочем даже такой сложный процесс, как создание новой функции, у бактерий происходит за вполне недолгое время. Через 19 лет после того, как люди создали нейлон, бактерии создали фермент нейлоназу, который может нейлон разлагать. Это обратная сторона медали, и поэтому устойчивость к антибиотикам вырабатывается довольно быстро. Даже если она пропала, потом снова быстро появится.  И надо новыми антибиотиками заниматься постоянно, а то есть риск проиграть в этой гонке и вернуться обратно в средние века.

[friendlystrnger.livejournal.com]

тут пишут что
"2014 was the last season in which organic growers could use antibiotics to control fire blight."
ваша история какого года? :)

[mary-spiri.livejournal.com]

Вроде бы 2015. Дело в том, что фермеры каждый год выбивали себе продление. В упор не знаю, что сейчас, но не удивлюсь, если снова продлили. Фермеры утверждают, что тетрациклины это единственный способ держать цены на яблоки на приемлемом уровне.

[tamakio.livejournal.com]

USDA Organic не значит, что продукт выращен на навозе и только "всём натуральном".
Это значит, что продукт произведён разрешенным методами (удобрения, расстояние от дорог, города и прочее)
Т.е. это свод требований, "ГОСТ"
https://www.ams.usda.gov/grades-standards/organic-standards

[mitraist07.livejournal.com]

Спасибо большое.