A citruszöldülés, sárga sárkánykór vagy huanglongbing (hlb) néven ismert betegséget egy baktérium-nemzetség, a Candidatus Liberibacter fajai okozzák.

A baktériumokat egy apró rovar, az afrikai és az ázsiai citrus levélbolha (Psyllidae spp.) terjeszti fáról fára. A fertőzött fa akár hónapokig nem mutatja a betegség tüneteit: hatására a gyümölcs csökevényes méretűvé, zöldes színűvé és ehetetlen ízűvé válik. Rövidesen a fa is elpusztul.

A betegség sokáig csak Ázsiában és Afrikában létezett. A kórokozót mára az USA több államában, pl. Kaliforniában, Arizonában, Texasban, Floridában is felfedezték. Kína, Mexikó és Brazília is küzd a betegséggel.

A betegségre nem létezik “gyógymód”, a fő ellenőrzési mód eddig a szennyezett fák eltávolítása és a gyümölcsösöknek a vektorral szembeni rovarölő szerrel való kezelése volt.

Az USA-ban ugyanakkor a környezetvédelmi ügynökség (US Environmental Protection Agency – EPA) 2016 óta egy “vészhelyzeti nyilatkozat” (emergency declaration) kitöltését követően lehetővé teszi a termesztők számára két antibiotikum, az  oxitetraciklin és a sztreptomicin használatát. Az EPA 2018. decemberében engedélyezte az ültetvények oxitetraciklinnel való rutin kezelését is, vagyis a termesztők az említett antibiotikummal szórhatják le a fákat, évente több alkalommal is. A sztreptomicin rutin jellegű használatát egyelőre nem engedélyezték.

A két antibiotikumot a humán egészségügyben is használják, illetve kisebb mennyiségben a növénytermesztésben is alkalmazták már korábban (gabonára).

A szerek mezőgazdaságban történő rutinszerű használata, amely többszöröse lehet a humán egészségügyben felhasznált mennyiségnek, aggodalommal tölti el a kutatókat és népegészségügyi szakértőket, mivel úgy vélik, megnövelheti a rezisztencia kialakulásának kockázatát egyes humán patogénekben. Példaként egy korábbi esetet hoznak fel: Hollandiában egy gombaölőt használtak tulipánoknál, amely után megnőtt a rezisztens aspergillózis esetek száma az immunhiányos betegek körében.

Szintén az antibiotikumok használata ellen szól, hogy egyelőre kevés tudományos bizonyíték áll rendelkezésre a szerek növénytermesztésben való használatának hosszútávú hatásairól, illetve az alkalmazásuk hatékonyságáról, vajon tényleg képesek-e a fertőzést kordában tartani. Az eddigi terepkísérletek eltérő eredményekre vezettek. Az antibiotikumok jó esetben lelassíthatják a betegség kifejlődését, de nem tudják azt megszüntetni. Az is kérdéses, milyen egyéb mellékhatásai lehetnek a kezelésnek, pl. más, hasznos baktériumokat is elpusztíthatnak. A két antibiotikum citrusfélék általi felvételéről, transzlokációjáról és stabilitásáról 2019-ben jelent meg egy tanulmány.

Némi reményre ad okot egy 2020-ban megjelent hír, amely szerint az ausztrál citromban (Australian finger lime) megtalálható egy olyan gén, amely toleránssá teszi a gyümölcsöt a betegséggel szemben. Az ausztrál citrus egy olyan peptidet termel, amely képes elpusztítani a citruszöldülést okozó baktériumot. Amennyiben a további kísérletek eredményesnek bizonyulnak, a peptid egy hatékony és környezetbarátabb megoldás lehet, azonban várhatóan csak évek múlva válik bevethetővé.

Európában még nem jelent meg a betegség, illetve az EU-ban tilos antibiotikumot használni növényi károsítók elleni védekezésként, ugyanakkor az ügyet érdemes nyomon követni.

Frissítés:

A hatásos védekezés megtalálása kihívást jelentett a Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) baktérium és a citrusfélék gazdaszervezete, valamint az ázsiai citrusfélék pszillidája közötti kölcsönhatások összetettsége miatt. A betegségből való kilábalást megnehezíti az is, hogy a citruságazat hajlamos arra, hogy kis számú, kereskedelmi szempontból kívánatos tulajdonságokkal rendelkező, de kevés genetikai változatosságot mutató fajtára összpontosítson.

A HLB-ellenálló citrusfajták kifejlesztésén dolgozó kutatók választhatnak: a genetikai változatosságot a távolabbi rokonokkal való nemesítéssel vagy a fák transzgenikus módosításával növelik. A Journal of the American Society for Horticultural Science című folyóiratban megjelent tanulmányban a tudósok ígéretes eredményeket mutatnak be olyan transzgenikus populációkról, amelyek olyan antitesteket termelnek, amelyek képesek a CLas fehérjékhez kötődni és csökkenteni a baktérium szaporodási képességét.

A betegség lefolyásának jobb megértésére azonban valószínűleg szükség lesz annak meghatározásához, hogy milyen tényezők okozzák a rezisztenciaszintek megfigyelt eltéréseit.

Legújabb fejlemények a citruszöldüléssel kapcsolatban

Pert indítottak az antibiotikumok használatának betiltásáért az USA-ban

2021-ben a Természeti Erőforrások Védelmi Tanács (Natural Resources Defense Council, NRDC) és partnereik perbe szálltak, hogy visszavonják az amerikai környezetvédelmi ügynökség (EPA) veszélyes döntését az orvosilag fontos sztreptomicin használatának kiterjesztéséről, amely nem bizonyított megoldás a citrusfélék kizöldülésére. Az NRDC szerint ez a gyakorlat károsíthatja a dolgozók egészségét, akik közvetlenül érintkeznek a szerekkel, és hozzájárulhat az antibiotikum-rezisztencia terjedéséhez, amely hosszú távon közegészségügyi kockázatot jelent.

Az antibiotikum használatának betiltásáért indított per 2021-ben indult, majd a per 2023-ban folytatódott. Végül 2023 decemberében született határozat a sztreptomicin citrusféléken való alkalmazásának ügyében, amely érvénytelenítette az EPA engedélyét a szer mezőgazdasági felhasználására. A bíróság kimondta, hogy az EPA határozata nem felelt meg a Környezetvédelmi és az Endangered Species Act előírásainak, mivel figyelmen kívül hagyta a szer beporzó rovarokra és más érzékeny fajokra gyakorolt hatását, valamint kétséges volt a sztreptomicin hatékonysága a HLB-betegség ellen a permetezési módszerrel. Az ítélet következményeként az EPA-nak alaposabb kockázatelemzést kell végeznie a szer hatásairól, különös tekintettel a beporzók védelmére és a mezőgazdasági munkások egészségére. A döntés ugyanakkor felemásnak mondható, ugyanis a sztreptomicint jóval kisebb arányban használták a citrusféléken, mint a hatásosabb oxitetraciklint, amelynek használata továbbra is engedélyezett.

Vizsgálati eredmények az antibiotikumos kezelés hatékonyságára vonatkozóan

Az USA-ban a citruszöldülés-betegség okozta súlyos károk mérséklésére antibiotikumokat, az oxitetraciklin és a sztreptomicin alkalmazását javasolták. Egy kutatás megvizsgálta, hogy a lombra permetezett antibiotikumok milyen hatékonysággal jutnak el a citrusfa leveleibe, adalékanyagok hozzáadásával is. Az eredmények azt mutatták, hogy a permetezéssel csak minimális szintet értek el a levelekben, így nem volt hatékony. Az oxitetraciklin törzsbe injektálása viszont magas antibiotikum-szintet ért el a levelekben, jelentősen csökkentve a betegségért felelős baktérium szintjét. A sztreptomicin injektálása nem volt ilyen sikeres, valószínűleg a citrusfák szállítórendszerében való kötődése vagy alacsonyabb adagolása miatt. A kutatás arra utal, hogy az oxitetraciklin eredményesebb lehet az HLB ellen, mint a sztreptomicin, mivel a citrusfákban jobban eljut a megfelelő helyekre.

Egy másik vizsgálat eredményei szintén arra utalnak, hogy bár a citrusfélék lombjára permezetett az oxitetraciklin és a sztreptomicin csökkenti a Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) baktérium vektor általi átvételét, még e készítmények nagy gyakoriságú alkalmazása szabadföldi körülmények között sem akadályozza meg vagy csökkenti a fák fertőzését.

Ezeken kívül további kutatások is vizsgálták a jelenleg használatos védekezési stratégiák hatékonyságát, amelyek szintén megállapították, hogy az antibiotikumos permetezés nem biztos, hogy hatékony védekezés a Candidatus Liberibacter asiaticus ellen.

Egy másik vizsgálatban az oxitetraciklin fatörzsbe történő injektálását vizsgálták és megállapították, hogy a módszernek vannak előnyei: gyümölcshullás csökkenése, hozam növekedése, a gyümölcs méretének növekedése és a léminőség javulása. Az injekció hatékonyságát azonban befolyásolta az injekció időzítése és az eredmények nem voltak konzisztensek a különböző fajták esetében.

Arra vonatkozóan, hogy az antibiotikumok narancsültetvényeken való használatára milyen hosszútávú következményei vannak, például milyen hatással van az antibiotikum-rezisztenciára a humán patogénekben, egyelőre nem áll rendelkezésre információ.

Az eredmények ismertében továbbra is szükség van más kezelési módszerek kifejlesztésére, amelyek közül az antimikrobiális peptidek használata a leginkább kutatott eljárás.

Antimikrobiális peptidekkel kapcsolatos kutatási eredmények

Az antimikrobiális peptidekkel (anti-microbial peptides, AMP) kapcsolatos kutatások is folytatódnak, amelyek közül itt csak néhányat emelnénk ki. Egy vizsgálat során az antimikrobiális peptidek a TolC efflux pumpa fehérjét/ a szekréciótól függő effektorfehérjéket blokkolták. A ToIC efflux pumpa rendszer célja, hogy különböző kémiai anyagokat, például antibiotikumokat és toxinokat távolítson el a sejtből, ezáltal segítve a baktériumok túlélését káros környezeti hatások mellett. A peptidekkel való ilyen módon történő kezelés, vagyis a ToIC  blokkolása hatékonyan gátolta a baktérium növekedést, sőt azok pusztulásához vezetett.

Egy másik kutatásban már specifikusan célzó antimikrobiális peptideket (specifically targeting anti-microbial peptides (STAMPs) használtak, amelyek a CLas BamA fehérjéjét gátolták. A BamA amely egy külső membránfehérje, amely fehérje kulcsszerepet játszik a külső membránon belépő új fehérjék helyes beépítésében és stabilizálásában, ezáltal hozzájárul a baktériumok életképességéhez. A hatékonyság in vitro vizsgálata egy közeli rokonságban álló CLas helyettesítő baktériummal azt mutatta, hogy a STAMP-ek nagyobb gátló hatással rendelkeznek, mint az AMP önmagában. Az ilyen kutatási eredmények hozzájárulnak a Candidatus Liberibacter spp. okozta növénybetegségek kezelésére szolgáló hatékony terápiák tervezéséhez.

Az USA-ban folyamatban van egy szabadalmaztatási folyamat, amelynek tárgya mesterségesen előállított antimikrobiális peptidek a HLB betegség kezelésére, lehetőleg citrusfélékben.

Védekezési módok

Egy 2021-ben megjelent cikkben a citruszöldülés elleni lehetséges védekezési módokat foglalták össze, beleértve a fizikai (pl. hőkezelés, terjedési útvonal megszakítása), kémiai (pl. antibiotikumok, antibakteriális peptidek, nanotechnológia, kémiai immuninduktorok, természetes hormonok), és biológiai módszereket (pl. hibridtenyésztés, transzgenikus technológia, mikrobiológiai terápia) is.

Forrás: Li et al., 2021

A szerzők egy zöld és ökológiai stratégiára tettek javaslatot a meglévő módszerek és korábbi kutatási eredmények alapján. Ez alapvetően három lépésből áll: először is a gyümölcsösök kezelésének javítása kézi vagy mechanikus gyomirtással, az Ázsiai citrusfélék pszillidájával szemben ellenálló növények közbeiktatása, valamint természetes ellenségeinek szabadon engedése. Másodszor, a növényi immunitás javítása, pl. bioorganikus műtrágya, metabolikus fotoszintézisgyorsítók és stresszálló ionos folyadékok permetezése. Végül a súlyosan beteg citrusfélék eltávolítása.

A szerzők szerint a jövőbeni kutatásoknak két kulcsfontosságú pontra kell összpontosítaniuk, mint például a növény-patogén kölcsönhatási mechanizmusokra, illetve a citruszöldülés betegség-toleráns növények és rezisztenciagének szűrése.

Mi a helyzet Európában

Az éghajlatváltozás kedvez a kártevők elterjedésének, így nő a betegség behurcolásának kockázata. A globális kereskedelem intenzitása miatt nehéz teljes mértékben megakadályozni a kártevők és betegségek bejutását.

2022 januárjában először erősítették meg a Diaphorina citri, a Huanglongbing vagy citruszöldülés halálos ázsiai törzsét hordozó rovar jelenlétét az Európai Unióban. A rovar ciprusi felfedezését az Európai és Mediterrán Növényvédelmi Szervezet (EPPO) megerősítette.

Az EU viszonylag jól felkészült a citruszöldülési betegség megelőzésére és kezelésére, de a fenyegetés továbbra is komoly. Az EU kutatási programjai (pl. Horizon Europe) támogatják a citruszöldüléssel kapcsolatos tudományos projekteket, például a rezisztens citrusfajták kifejlesztését vagy biológiai védekezési módszerek alkalmazását. Azok az európai országok, mint Spanyolország és Olaszország, ahol jelentős a citruságazat, aktívan részt vesznek ezekben a kutatásokban. Az egyik kutatási projekt, a PRE-HLB (A HLB-járványok megelőzése a citrusfélék túlélésének biztosítása érdekében Európában) célja egy holisztikus készenléti terv kidolgozása és végrehajtása az EU citruságazatának a HLB betegséget kiváltó tényezőitől való védelme érdekében, valamint új megoldások kidolgozása a betegség kezelésére multidiszciplináris megközelítéssel és tapasztalt amerikai és ázsiai partnerekkel együttműködve.

Az EU az utóbbi években egyre jobban fókuszált a növényvédelmi kihívásokra, különösen a kártevők és betegségek elleni védekezésre. Az EU-ban fejlett monitoringhálózatokat működtetnek a potenciális fertőzések korai felismerésére. Az EU szigorú karanténintézkedéseket alkalmaz az olyan invazív kártevők, mint az ázsiai citruslevélbolha bejutásának megakadályozására. Különleges importszabályok vonatkoznak a citrusfélékre, hogy csökkentsék a fertőzött növények behozatalának kockázatát.

Az együttműködés a tagállamok, kutatók és gazdálkodók között elengedhetetlen a hatékony védekezéshez. A hangsúly a megelőzésen van, hiszen a betegség kezelése rendkívül nehéz, és jelentős gazdasági károkat okozhat.