10 Энтапатогенные препараты на основе бактерий, грибов и вирусов.

Пестициды- вещ-ва, используемые для борьбы с вредителями, болезнями, сорными растениями в с/х. Включают искусств. созданные (синтетич.) вещества разл. природы- орг. и неорганич.

В зависимости от объекта делятся на:

- гербициды (против сорных)

- пестициды(насеком)

- зооциды(грызуны)

- дефолианты, декларанты (опад цветков)

За последн. десятилетие число разл.пестицидов значит. возросло. В США около 900 наименований. Большая часть- химич. вещества.

В нашей стране на 1986г применялось в средн. 2 кг пестиц. на 1га пашни (87% пахотных земель обрабатывалось)

На кажд.россиянина- 1,4 кг пестицидов в год, в США-1,6.

Такое широкое применение оправдано с экономич. т.зрения- 30% урожая гибнет от вредителей, в развивающихся странах- еще больше.

Недостатки пестицидов химич. природы:

1. способны накапливаться в пищевых цепях

2. неизбирательность действия, м.б патогенными для высших организмов.

3. большая химическая стойкость ( особенно, Сl-содержащие и Сl- органические) Период полураспада м.б.100 лет.Способны широко распространяться в разл. биоценозах.

В 2000г ДДТ, ПХБ обнаружены в снегах Антарктиды и Арктики. Конц-ия до 1,2 мкг на 1л воды, что близко к ихПДК.

4) Возникновение устойчивых форм- увелич. дозировок, для ряда Сl-содержащ. увелич-ся на 80-90%.

Достоинства биологич.пестицидов (кроме а/б):

1. Избирательность действия

2. Быстрота действия (2-10 дней)

3. Возможность развития массовы заболеваний эпизооти

4. Безвредность для всш. организмов

В наст. время используется порядка 50 препаратов биолог. происхождения (бактер, грибные, вирусные)

Свыше 80%- бактер. происхождения.

Бактериальн.препараты

Направлены против насекомых. Существует около 90 видов, бактерий, действующих на насекомых. Большинство из этихштаммов принадлежат к роду Bac. thuringiencis. Этот вид имеет порядка 30 групп, разделяющихся по серологическим и биохимич. признакам. Используется для борьбы с листогрызущими насекомыми, гусеницами, комарами (400 видов)

Выделен в 1915г из больных гусениц мельничной совки спорообразующий вид. споры при прорастании внутри насекомого вызывают септицилию.Синтезиреут экзо- и эндо- токсины.

1) - экзотоксин- фосфолипаза- продукт растущих клеток, вызывает гидролиз незаменимых фосфолипидов.

2) β-экзотоксин- нуклеотид, азотистое основание-аденин, м.б. связаны через глюкозу и рибозу аллослизевой кислотой. Вызывает прекращение синтеза РНК.

3) - экзотоксин- фосфолипид, д-ие не выяснено

4) - эндотоксин- параспоральный кристалл- продукт избыт. синтеза клеточн. оболочки спор.

Полипептид (гр. из 4 полипепт.), кот. различ-ся по молекул. массе. Синтезируется в виде протоксина- активизируется в кишечнике чешуекрылых при рН больше 9,10.

Препарат на основе Bac. thuringiencis кишечного типав перв. очередь вызывает паралич кишечника, прекращение питания насекомых, прорастающие споры, общий паралич. М.заражаться др. насекомые. Прекращение питания ч/з неск. часов.

Производство энтобактерина

Bac. thuringiencis vargoleriae

Производят глубинным спос.

Основы питат. среды-дрожжи, полисахариды.1% кормовых дрожжей, 2% крахмала (разбавл. зерно)

Ферментацию проводят в V 63, к-т заполнения 0,7-0,8, используют растительные масла в качестве пеногасителя- 1%, перемешивание с помощью 2,3-ярусной мешалки, 180-200 об/мин.

Интенсивность аэрации- 0,2 л в-ха/л среды·мин, рН 7,0

Т культив-ия=28-32С, общее время выращивания- 35-40 ч, кол-во посевного материала- 5%

Культивирование до накопления- 5-10% свободных спор и кристаллов от их общего количества. Титр культуры не менее 1 млрд спор и крист/мл.

Культивирование проводят в периодич. и непрерывном режимах или их модификации. Основную ферментацию- периодич. способом, в кач. посевного материала для следущ. ферментации используют споры, оставшиеся в ферментаторе после слива КЖ ( оставляют 0,1% от V)

Перед следущей ферментацией КЖ со спорами пастеризуют для убивки вегетативных клеток и возможных фагов (предотвращения фаголизиса), t пастеризации 60-75С. Кол-во ферментаций в цикле может доходить до 20.

Непрерывный способ культивирования в нашей стране был разработан в НИИ БАВ-препаратов.

Установка состояла из 12-13 последоват. соединенных ферментаторов V 50-500л.

Первый ферментер- головной, скорость потока 0,4-0,5, аэрация- 2 V в-ха на 1V средв в мин.

Остальные ферментеры- ферм-ры доращивания (споронакопительный этап)

Режим аэрации- 1 V в-ха на 1V cр. в мин.

Споронакопительный этап 12-15ч. После культи-ия КЖ направляется на сепарацию. Проводят при 3-4 тыс. об/мин, сеппаратор непрерывного действия. В результате сепарации- паста с влажностью 75%, до 90% кристаллов и спор высвобождается из вегетат. клеток.

Выход пасты- 100г/ КЖ, титр 20 млрд спор/1г

Пасту стабилизируют карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)

Кол-во КМЦ 0,1% от кол-ва материала. В так. виде м. использоваться в с/х.

Получают сухой препарат:

1. высушивают пасту с пом. ленточных сушилок

2. высушивают КЖ на распылит. сушилке

t высушив-ия 80-90С

В результате получают сухой препарат, содерж. 100-150 млрд/ 1г СВ. Влажность- до 10%.

Для стандартизации используют каолин, бентонит (30 млрд спор/г).

Гектарная доза- 3-5 кг повышает урожайность овощных и садовых культур на 50,5 ц с га соотв-но.

Кроме энтобактерина производится дендробациллин на основе Bac. thuringiencis vardendrolimus. Применяется против чешуекрылых ( совки, белянки, моли и т.д)

- Инсектин- производится на основе Bac. thuringiencis varinsectus, эффективен против сибирского шелкопряда.

- Бактулоцид- на осн. Bac. thuringiencis varisroelensis H

Действует против комаров, мошек, безвреден для др. насекомых и гидробионтов.

Аналоги- скитал, виктобак, бактимоз

Грибные препараты

Используются в кач. продуцентов актиномицеты, больш. часть- белые, зеленые мускардины.

Белые вызывают грибы рода Beauveria bassiana- производится препарат Говерин.

Действующее начало- конидии гриба, хотя культура способна синтезировать токсин, кот. называется говерицин (он патогенен для высших животных и человека). Поэтому бесклет. КЖ как энтомопатогенный препарат не используется, в отличие от предыдущ. препарата.

Готовая форма представл.собой порошок с Т 2-6 млрд конидиоспор/ г препар., применяется совместно с хлорофосфом, позолоном., м. получ.глубин. и поверхностн. способом.

Глубин- питат. ср. на основе корм.дрожжжей- до 2%, крахмал- до 1%, NaCl, MgCl , CaCl- 0,05-0,2%, рН 7,0, t культив-ия 25-28С, время 3-4 сут, степень аэрации 0,5-0,6.Культивирование- встандартных ферментерах 50-63.

Существенное влияние на конц-ию конидиоспор в культуре оказывает содержание N (оптим.- 10-15 мг%)

В условиях дефицита снижается рост продуцента,при избытке- стимулируется образование гонидий (гифальные тельца, похожие на конидиоспоры эффектом действия на насекомых. Но в отличие от конидиоспор, инактивируются (до 90-100% при высушивании препарата)

Титр конидиоспор в конце культивирования 0,3-1,3 млрд/мл КЖ. Сепарируют, получают пасту с влажностью 80%, Т 8 млрд/г и высушивают с использованием сушилок ленточного типа. Содержание спор 8-10/г, стабилизируют и стандартизируют каолин. При поверхностном спос.выращивания использ. сыпучие пит. среды ( на основе сусла, агара, зерна пшеницы, кукурузы, картофеля), время- 12-15ч. Используюи культив-ие грибов на поверхности жидк. питат. среды 7-10 сут.

В отличие от бактериальн, грибные препараты попадают внутрь тела насекомого через кутикулу.

Вирусные препараты

Применяют в качестве энтомопатогенных и используют только вирусы, относящиеся к группе бакуловирусы, т.к. не вызывают заболеваний высших животных и человека. Содержит 2-х цепочечн. ДНК, вирусы вызывающ. ядерный полиэндроз (ВЯП) и вирусы, вызывающ. ЦП-гранулез (ВГ)

Первые вирусные препараты появились в 70гг.

Технология основана на массовом культивировании насекомых с последущим заражением, дезинтеграцией в физ. растворе, очистке фильтрованием, суспендирования осадка в глицерине.

После заражения насекомое погибает через 7-9дней. Дезинтеграцию проводят на 1 гусеницу- 1 мл физ.раствора.

С каждой гусеницы- 1млрд включений (1/3 биомассы)

М. использоваться в виде суспензии, масляной формы, дустов.

Видовое название вируса складывается из названия поражаемого насекомого-хозяина и группового названия вируса. Выпускаются следущ.препараты:

вирин ГЯП- против гусеницы яблоневой плодожорки

вирин КАШЕ- кольчат.шелкопряд, вирин ЭНШ- непарный шелкопряд, вирин ЭКС- капустная совка.

Для производства вирусных препаратов применяют также культуры клеток насекомых (Англия, США, Японпя)