W jaki sposób, wykorzystując sztuczną inteligencję, z produktów powstałych w wyniku naturalnej fermentacji połączonych ze środkami chemii syntetycznej stworzono spinetoram – bazę produktu Delegate™ 250 WG?

Saccharopolyspora spinosa – bakterie odkryte w czasie wakacji na Karaibach

Produkty naturalne były i nadal są doskonałym źródłem inspiracji dla twórców nowych produktów przeznaczonych do zwalczania szkodników. Na początku lat 80. XX wieku chemik przebywający na wakacjach na Karaibach, działając w ramach programu poszukiwania mikroorganizmów glebowych o wyjątkowej aktywności biologicznej, pobrał próbkę gleby w miejscach, gdzie w przeszłości produkowano rum. Z tej próbki gleby wyodrębniono nowy gatunek bakterii Saccharopolyspora spinosa, z których w wyniku fermentacji wyselekcjonowana została naturalna substancja czynna o nazwie spinosad. Obecnie używanych jest kilka produktów bazujących na spinosadzie, m.in. SpinTor™ i Conserve™. Cechuje je całkowicie odmienny mechanizm działania w porównaniu do obecnych na polskim rynku insektycydów. Produkty te są nie tylko skuteczne, ale także polecane do stosowania w gospodarstwach ekologicznych.

Fot. Owocówka jabłkóweczka.

Kolejne wyzwanie – jak stworzyć lepszy środek na tej bazie, poprawiając jego skuteczność i zachowując profil środowiskowy?

Po odkryciu spinosadu firma Corteva Agriscience™ postawiła sobie nowy cel – stworzyć skuteczniejszy produkt. Kolejny raz przypadek pomógł w wynalezieniu nowej substancji czynnej. Podczas podróży na Zachodnie Wybrzeże USA ekspert firmy Corteva Agriscience™ spotkał się z przyjacielem pracującym nad zrobotyzowanym odkurzaczem, który wykorzystywał sztuczną sieć neuronową do zmapowania domu. Sztuczne sieci neuronowe są formą sztucznej inteligencji opartej na oprogramowaniu informatycznym, rodzajem samouczącej się maszyny, która naśladuje połączenia neuronowe mózgu. Sieci te są bardzo skuteczne w rozpoznawaniu wzorców i działają dobrze z niekompletnymi danymi. Metoda ta okazała się bardzo pomocna w pracach nad produktem Delegate ™ 250 WG. Wykorzystując modelowanie QSAR oparte na sztucznych sieciach neuronowych, zidentyfikowano spinozyny o największym potencjale działania. Były to spinozyny J i L. W wyniku ich modyfikacji powstała nowa, innowacyjna substancja czynna, którą nazwano spinetoram. To na jej bazie powstał produkt Delegate™ 250 WG.

Rys. 1. Spinosad: naturalnie występująca mieszanina spinozyn A i D.

Rys. 2. Spinetoram: wynik syntetycznych modyfikacji spinozyn J i L.

Technologia DELEGOWANA do ochrony Twojego sadu

Spinetoram zapewnia wysoką skuteczność owadobójczą przy jednoczesnym utrzymaniu niskiej toksyczności dla ssaków i szybkiej degradacji w środowisku. Spinetoram został zarejestrowany w Stanach Zjednoczonych we wrześniu 2007 r. w ramach inicjatywy USEPA dotyczącej zmniejszania ryzyka stosowania środków ochrony roślin. Obecnie w Polsce zarejestrowany jest jedyny produkt zawierający spinetoram – insektycyd Delegate ™ 250 WG do ochrony jabłoni i gruszy przed owocówkami, zwójkami i miodówkami. 

Wysoka skuteczność potwierdzona badaniami

W przeprowadzonych badaniach wykazano, że skuteczność zwalczania poszczególnych gatunków owocówki i zwójek przez produkt Delegate™ w zalecanej dawce 0,3 kg/ha jest wyższa niż skuteczność porównywalnych preparatów, dostępnych obecnie w sprzedaży, a skuteczność rzędu 75–80% jest osiągalna, stosując preparat w dawce 0,2 kg/ha. Warto nadmienić, że produkt zwalcza wszystkie stadia rozwojowe zwójkówek. Wyraźny efekt zwalczania miodówek jest zauważalny szybciej po zastosowaniu środka Delegate™ 250 WG niż ma to miejsce w przypadku innych preparatów.

Fot. Zwójka

Delegate™ 250 WG jest nowym, unikatowym insektycydem z grupy spinozyn o zwiększonej skuteczności, rozszerzonym spektrum działania oraz korzystnych właściwościach toksykologicznych i środowiskowych. Został odkryty poprzez rozpoznanie i wykorzystanie mikrobiologii, fermentacji, chemii i sztucznej inteligencji. Integracja tych odkryć zaowocowała nowym i lepszym narzędziem do zwalczania szkodników. Unikalne cechy produktu i nowatorski sposób jego odkrycia zostały uznane przez USEPA za najlepsze rozwiązanie z zakresu Zielonej Chemii i nagrodzone specjalną nagrodą Prezydenta USA w 2008 roku.

Małgorzata Gago, Category Marketing Manager, Corteva Agriscience™