โรคพืช (ไฟโตพาโทเจน) ของพืชอาหารเป็นข้อจำกัดสำคัญในการผลิตทางการเกษตรทั่วโลก ไฟโตพาโทเจนเหล่านี้มีส่วนรับผิดชอบต่อการสูญเสียผลผลิตจำนวนมากในระหว่างก่อนการเก็บเกี่ยว การเก็บรักษา และการขนส่งพืชผล มีการประเมินว่าทั่วโลก พืชผล 20–30% สูญเสียไปทุกปีเนื่องจากโรคพืช1 ในบรรดาไฟโตพาโทเจน มีแบคทีเรียไฟโตแบคทีเรียมากกว่า 200 สายพันธุ์2 แม้ว่าจะใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างกันเพื่อควบคุมไฟโตพาโทเจนเหล่านี้ แต่พวกมันยังคงเป็น ความท้าทายต่อการผลิตทางการเกษตร
วิธีควบคุมที่ใช้บ่อยที่สุดคือยาปฏิชีวนะ (เช่น สเตรปโตมัยซิน) และสารประกอบที่มีทองแดง อย่างไรก็ตาม การใช้ยาปฏิชีวนะอย่างแพร่หลายในการเกษตรได้นำไปสู่การวิวัฒนาการของการดื้อยาปฏิชีวนะในหมู่ไฟโตพาโทเจนหลายชนิด พบการดื้อต่อสเตรปโตมัยซินใน เออร์วิเนีย, Pseudomonas และ แซนโทโมนาส เอสพีพี ยีนต้านทานยาปฏิชีวนะ (เช่น strAB) ในไฟโตพาโทเจนเหล่านี้สามารถรับการถ่ายโอนยีนในแนวนอน ส่งผลให้เกิดการแพร่กระจายของการดื้อยาปฏิชีวนะ การใช้ทองแดงอย่างต่อเนื่องส่งผลให้เกิดการสะสมในสิ่งแวดล้อม ซึ่งเชื่อมโยงกับปัญหาสุขภาพของมนุษย์ ผลกระทบที่เป็นพิษต่อพืชและสัตว์ และการพัฒนาไฟโตพาโทเจนที่ทนต่อทองแดง ความกังวลเรื่องสุขภาพของมนุษย์และสัตว์ที่เกี่ยวข้องกัน ความเป็นพิษของทองแดง ประกอบด้วย ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร ตับ ระบบสืบพันธุ์ และระบบประสาทเสื่อม เช่น โรคอัลไซเมอร์- โรคตับแข็งในวัยเด็กของอินเดียเป็นโรคที่เชื่อมโยงกับการบริโภคทองแดงในปริมาณมากในบุคคลที่อ่อนแอทางพันธุกรรม ความเป็นพิษที่เกิดจากทองแดงยังได้รับการรายงานว่าส่งผลให้ความสามารถในการปีนเขาบกพร่องและอัตราการเสียชีวิตเพิ่มขึ้น แมลงหวี่เมลาโนกัสr- อาการของทองแดงส่วนเกินในพืช ได้แก่ การเจริญเติบโตของรากและยอดบกพร่อง คลอโรซีส เม็ดสีสังเคราะห์แสงเสียหาย และบางครั้งอาจถึงแก่ชีวิตได้
การปนเปื้อนของดินด้วยทองแดงทำลายเม็ดสีสังเคราะห์แสงและรบกวนการเจริญเติบโตและการแลกเปลี่ยนก๊าซของผักสามชนิด (บราสซิกา อัลโบกลาบรา, บราสซิก้าชิเนนซิส และ เบญจมาศโคโรนาเรียม- อนุภาคนาโนของคอปเปอร์ออกไซด์ยังพบว่ารบกวนอัตราการงอกและการเจริญเติบโตของรากและยอดของข้าวบาร์เลย์ในฤดูใบไม้ผลิ (ข้าวบาร์เลย์ sativum ดิสติชุม) การต้านทานสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่มีทองแดงเป็นปัจจัยท้าทายในการควบคุมไฟโตพาโทเจน มีการสังเกตความต้านทานของทองแดงในไฟโตพาโทเจนหลายชนิดรวมทั้ง Pseudomonas และ แซนโทโมนาส เอสพีพี
การศึกษาชิ้นหนึ่งรายงานว่า 80% ของ 35 เข็มฉีดยา Pseudomonas พีวี เฟสโอลิโคลา สายพันธุ์ที่แยกได้จากทุ่งถั่ว snap มีความต้านทานต่อทองแดง นี่เป็นข้อกังวลอย่างมากเมื่อพิจารณาว่าการใช้ทองแดงเป็นวิธีหลักในการควบคุมไฟโตพาโทเจนเหล่านี้ในปัจจุบัน หลายประเทศได้สั่งห้ามหรือจำกัดการใช้สารประกอบป้องกันพืชที่มีทองแดงเป็นหลัก จึงมีการพิจารณาและศึกษากลยุทธ์การควบคุมใหม่ๆ ซึ่งรวมถึงการใช้แบคทีริโอฟาจเป็นสารควบคุมทางชีวภาพที่มีศักยภาพ
แบคทีเรีย (ฟาจ) คือไวรัสที่มีความสามารถในการแพร่กระจายภายในเซลล์แบคทีเรีย ความสนใจในฟาจในฐานะสารควบคุมทางชีวภาพมีสาเหตุมาจากธรรมชาติที่ไม่เป็นพิษต่อเซลล์ยูคาริโอต การจำลองตัวเอง ความจำเพาะของโฮสต์ ความสามารถในการเอาชนะความต้านทาน และความง่ายในการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟาจค็อกเทลนำเสนอทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับการขยายช่วงโฮสต์ของฟาจ ซึ่งจำกัดการเกิดขึ้นของการต้านทานแบคทีเรียในขณะที่คงฤทธิ์ไลติกของฟาจไว้ ดังนั้นการออกแบบที่ใช้ในการกำหนดสูตรฟาจค็อกเทลจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ควรจะส่งผลให้ค็อกเทลมีประสิทธิภาพสูงสุดในการต่อต้านเชื้อโรค สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือต้องพิจารณาปัจจัยบางประการในระหว่างการผสมสูตรและการใช้ฟาจค็อกเทล ได้แก่ ความคงตัวของปัจจัย เวลาในการผลิตและต้นทุนของค็อกเทลเชิงซ้อน ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับแบคทีเรียที่ไม่ตรงเป้าหมาย ระยะเวลาของการใช้ฟาจ และความคงทนในโรงงาน สิ่งแวดล้อม. จำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของค็อกเทลจะคงอยู่เนื่องจากลักษณะไดนามิกของฟาจ แม้ว่าฟาจค็อกเทลถือเป็นกลยุทธ์การควบคุมทางชีวภาพที่เป็นไปได้ของไฟโตแบคทีเรีย แต่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างฟาจและแบคทีเรียในสภาพแวดล้อมของพืช และเพื่อเอาชนะอุปสรรคทางเทคนิค
อ้างอิง: Kering, KK, Kibii, BJ และ Wei, H. (2019), การควบคุมทางชีวภาพของแบคทีเรียไฟโตแบคทีเรียด้วยค็อกเทลแบคทีเรีย ศัตรูพืช จัดการ. วิทย์, 75: 1775-1781. https://doi.org/10.1002/ps.5324