Tineri cercetători pentru anii 2024-2025
V. Tehnologii inovative, energie sustenabilă, digitalizare
- Dr. Vsevolod POGREBNOI
- Dr. Dmitri BILAN
- Sergiu COJOCARI
- Dr. Cristina GRAJDINAR (Institutul de Genetică, Fiziologie și Protecție a Plantelor a USM)
- Dr. Lilia Cazacu,
- Daniil Feldman
Proiectul este dedicat obţinerii formulărilor cu proprietăţi antivirale, fungicidice și immunostimulatoare pentru utilizarea lor în agricultură. Compoziția formulărilor vizateva conține hitozanul, compusul natural obținut din surse autohtone - trupurile albinelor cu adaos de diferite substanțe active de origine naturală sau sintetică. Proiectulva fi realizat în 5 etape principale şi va include sinteza compușilor cu bioactivitate stabilită anterior de echipa proiectului (hitozan, spiro[ciclopropan-oxindoli],viniltriazoli); prepararea formulărilor pentru tratarea plantelor și stabilirea concentrațiilor optime de substanțe active în ele; determinarea dependenței bioactivității destructură chimică a compușilor și evaluarea structurii substanței cu activitatea potențială cea mai mare prin metode cuanto-chimice; sinteza compușilor modelațianterior prin metode computaționale; stabilirea concentrațiilor optime a soluțiilor de substanțe propuse pentru tratarea plantelor. În afară de acestea, în colaborare cuInstitutul de Genetică, Fiziologie și Protecție a Plantelor al USM vor fi efectuate testările biologice ale formulărilor obţinute pe plante. Proiectul va căuta candidați noi șimai eficienți decât medicamentele. Pentru atingerea acestui obiectiv se vor aplica două strategii. În primul rând, vor fi obținute formulări co conținutul produselornaturale și sintetice elaborate anterior. În al doilea rând, o nouă bibliotecă de derivați mimetici va fi obținută prin modelarea computațională a activității derivațiilor noiși sinteza lor. Ambele strategii vor folosi abordări avansate pentru a genera noi formulări bioactive care să îndeplinească beneficii economice și sociale. În etapa finalăa proiectului anunțat vor fi optimizate componentele formulărilor pentru obținerea celor mai promițătoare și vor fi elaborate reglementări de laborator pentru extindereaproducției cu scopul utilizării lor în agricultură pentru protecția plantelor contra fitopatogenilor.
Rezumatul activității și a rezultatelor obținute în proiect în anul 2024
Scopul principal al etapei proiectului din anul 2024 a fost dezvoltarea formulărilor bioactive cu proprietăți fungicide și imunostimulatoare pentru utilizare în agricultură, concentrându-se pe protecția tomatelor împotriva bolilor. Obiectivele specifice au inclus sinteza compușilor triazolici și spiro[ciclopropan-oxindolilor], obținerea chitosanului din surse naturale, elaborarea formulărilor cu compoziții diferite și studierea proprietăților fungicide și stimulatorii de creștere ale substanțelor testate.
Pentru obținerea chitosanului, s-au utilizat surse naturale precum ciupercile champignon și albinele moarte. De asemenea, a fost pregătită o soluție de chitosan sintetic pentru comparație. Procesul a implicat condiții specifice de hidroliză în prezența acidului clorhidric.
În vederea obținerii compușilor țintă cu activitate fungicidă, au fost sintetizate șase substanțe noi din seria triazolilor, caracterizate fizico-chimic, alături de alte patru substanțe din seria spiro[ciclopropan-oxindolilor] cu potențial antiviral. Încă patru substanțe triazolice, cu proprietăți fungicide brevetate, au fost preluate din fondul laboratorului pentru efectuarea cercetărilor biologice pe tomate.
Au fost elaborate 30 de formulări preparative cu diferite concentrații și compoziții ale substanțelor active. Formulările au inclus soluții simple, amestecuri cu chitosan și agenți tensioactivi pentru stabilizare.
Testările biologice privind proprietățile fungicide au demonstrat că substanțele testate sunt eficiente împotriva Fusarium spp., eficiența fiind comparabilă cu cea a preparatelor comerciale Topaz și Fitosporină. Activitatea a fost validată prin analiza qPCR a ADN-ului patogen.
Au fost studiate, de asemenea, efectele asupra creșterii tomatelor. S-a constatat că substanțele testate au avut un efect stimulator asupra rădăcinilor și tulpinilor, mai ales în condiții de stres biotic.
Dintre cele mai remarcabile rezultate obținute se numără: -patru substanțe, anterior brevetate pentru activitatea împotriva fungilor care afectează grâul, au demonstrat rezultate promițătoare împotriva fungilor care atacă tomatele; -noile substanțe sintetizate au arătat activitate biologică semnificativă, oferind perspective pentru utilizarea lor în tratamente agricole; -chitosanul natural și sintetic a avut efect fungicid și s-a dovedit util în formulările testate, inclusiv în combinație cu substanțele active; -testele in vitro au confirmat activitatea antimicrobiană a preparatelor împotriva mai multor specii de bacterii și fungi.
Impactul științific al proiectului constă în generarea de cunoștințe noi privind relația structură-activitate a compușilor bioactivi, contribuind la dezvoltarea unor metodologii avansate de sinteză și evaluare. Impactul social constă în reducerea potențială a pierderilor agricole prin utilizarea unor alternative ecologice la fungicidele convenționale, ceea ce sprijină sustenabilitatea. Formulările dezvoltate oferă oportunități pentru producerea unor produse comerciale inovatoare, reducând costurile tratamentelor și pierderile cauzate de patogeni.
Printre dificultățile întâmpinate s-au numărat întârzierea livrării reactivilor, care a limitat posibilitățile de variație a substanțelor sintetizate.
- SUCMAN, N., POGREBNOI, V., POGREBNOI, S., COJOCARI, S., GRAJDIERU, K., LUPASCU, L., MACAEV. F. Sinteza și caracterizarea derivaților de triazol cu proprietăți fungicide pentru aplicații în medicină și agricultură. În: Al X-lea congres al farmaciștilor din Republica Moldova cu participare internațională, 22 noiembrie 2024, Chișinău, Republica Moldova, pp. 69-71. https://drive.google.com/file/d/1QVHD460TGa9zZSH1Q_gu581f6v0mHWZE/view