Биоларвицид и способ его полученияПатент на изобретение №: 2113121 Автор: Шевцов В.В., Жиглецова С.К., Крайнова О.А., Шевцов В.В. Патентообладатель: Малое государственное предприятие - Биотехнологический внедренческий центр Дата публикации: 20 Июня, 1998 Адрес для переписки: подача заявки21.07.1993 публикация патента20.06.1998 Изображения   Использование: изобретение относится к биотехнологии, а именно к препаратам для борьбы с личинками комаров и способам их получения. Сущность: предложен препарат, содержащий 20 - 85% спор Bacillus sphaericus с токсинами и остатками культуральной жидкости, 5 - 40% полимера, содержащего полярные группы (производные целлюлозы, поливиниловый спирт) и неорганический пористый электризующийся материал (перлит, шлаки). Ларвицид получают введением полимера в концентрат культуральной жидкости, смешением с носителем и последующей сушкой с одновременной электризацией носителя. Представленный способ получения повышает длительность работы ларвицида по сравнению с известным с 1 - 4 недель до 6 - 12 мес и более. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 4 табл. , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к области биотехнологии, а именно к препаратам против кровососущих насекомых и способам их получения. Известны препараты для борьбы с кровососущими насекомыми (комарами) на основе грибов, простейших, бактерий и т.д. [1]. Наибольшее распространение получили препараты на основе Bac. thuringiensis - вектобак, текнар, бактимос, бактокулицид, бактоларвицид и другие [2] , содержащие смесь токсинов, спор и остатков культуральной жидкости - спорокультуральный комплекс (СКК). Препараты получают культивированием бактерий, концентрированием культуральной жидкости (КЖ) и введением различных добавок. Основным недостатком препаратов является кратковременность действия. Более высокую длительность действия имеют биоларвициды на основе Bac. sphaericus [3]. Наиболее эффективными при этом являются ларвициды, состоящие из инертного носителя - алюмосиликатов, кварца, каолина, карбонатов и т.п. материалов и СКК, содержащего 109 - 1011 спор на грамм [4]. Указанный ларвицид является прототипом предлагаемой композиции. Препарат получают распылением СКК на гранулы носителя. Недостатком биоларвицида является малая длительность его действия - до 12 ч. Известны биоларвициды, сохраняющие эффективность в течение более длительного срока действия за счет использования плавающего носителя и нанесения полимерной пленки. Так, получили биоларвицид, содержащий активное начало, нанесенное на фрагменты кукурузных початков с последующим покрытием гранул желатином. При содержании 32% активного начала и 7% желатина активность препарата сохраняется 44 дня. При использовании в качестве носителя бентонита препарат инактивируется через 24 ч [5]. Недостатком препарата является недостаточно высокая длительность действия. Прототипом предлагаемого способа является аналогичная технология, заключающаяся в нанесении на носитель пестицидного материала и покрытии гранулы пленкой полимера [6]. В качестве носителя используют воск, в качестве пленки - гидролизаты животных белков. Недостатком прототипа является невысокая длительность эксплуатации (до 2 мес.). Задачей изобретения являлось создание биоларвицида длительного срока действия. Биоларвицид на основе Bac. sphaericus со сроком действия не менее 6-12 мес. был получен при использовании в качестве носителя пористых железосодержащих материалов и нанесении на него пленки из полимерного материала, имеющего полярные группы. В качестве носителя, в частности, могут быть использованы перлиты, шлаки доменных печей, гари и иные материалы, обладающие пористостью и способностью электризоваться под действием внешних факторов. Оптимальные результаты были получены при использовании перлитов, в частности "вспученных перлитов", т. е. перлитов, подвергнутых обработке при 1000-1200oC и представляющих собой частицы размером 1-6 мм с насыпной плотностью 0,1-0,6 г/см3. Частицы обладают хорошей плавучестью. К исходу 8-го мес. тонет около 50% [7]. В качестве пленкообразующих материалов используются полимеры, имеющие полярные группы, в частности производные целлюлозы - карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), метилцеллюлоза, поливиниловый спирт и т.п. В качестве активного начала использовались спорокультуральные комплексы Bac. sphaericus, в частности штаммы B101 и B101/17 (коллекция ЦМПМ НИИГенетика и "Биотех-ВЦ"). Штамм B101 является природным, выделенным из погибших личинок комаров, штамм B101/17 получен на базе "Биотех-ВЦ" в ходе селекции указанного штамма по признаку инсектицидной активности. Оба штамма имеют сходные морфологические и физиологические характеристики: молодые клетки имеют вид палочек, очень подвижны, размер их зависит от возраста культуры. При формировании субтерминально расположенной споры клетки приобретают булавовидную форму, споры округлые. На МПА колонии суточной культуры желтовато-белые, гладкие, блестящие, округлые с ровным краем, пастообразные. На картофельном агаре рост по штриху обильный, сплошной, с волокнистым краем, серовато-белого цвета, пастообразный, зернистой консистенции, пигмента не образует. Мясо-пептонную желатину разжижают не очень интенсивно. При посеве уколом на МПА - рост на поверхности и в верхнем слое. На мясо-пептонном бульоне через двое суток наблюдается образование рыхлого осадка (довольно обильного); бульон слегка мутноватый, помутнение однородное. Клетки штамма B 101/17 характеризуются большей подвижностью. Биохимические свойства штаммов: не утилизируют углеводы -глюкозу, сахарозу, ксилозу, арабинозу, маннозу, маннит, глицерин. Обладают активностью протеазы, уреазы, каталазы. Крахмал не гидролизуют, нитраты не восстанавливают. Они хорошо растут на дрожже-соевой среде (2% сои, 2% БВК) и на более бедных средах (2 и 3% БВК). Продуктивность штаммов B101 и B101/17 на дрожже-соевой среде составляла (3,0 1,1)  109 и (4,00,5)109 спор/см3 соответственно. Инсектицидная активность штамма B101 - ЛК50 в отношении комаров Aedes aegypti составляет - (10,75,9) 104 спор/мл; ЛК50 штамма B 101/17 - (5,12,2) 104 спор/мл (ЛК50 эталонного штамма Bac. sphaericus 2362 - 19104 спор/мл. Вирулентность по отношению к Culex pipiens составляет для одного из наиболее известных вирулентных штаммов B. sphaericus 1593 [8] - 3,3 103, для B101 (0,520,034) 103 спор/см3, для B101/17 - (0,150,034) 103 спор/см3. Против Anopheles stephensi активность B101/17 - (1,9 0,15) 103, B101 - (10,60,56)103. Наряду с данными штаммами могут быть использованы и другие известные штаммы бактерий Bacillus sphaericus, обладающие ларвицидной активностью в отношении личинок кровососущих комаров. Готовый ларвицид содержит 20-85 мас. % спорокультурального комплекса,5-40 мас.% полимерного материала, остальное - носитель. Снижение концентрации СКК ниже 20% дает препарат низкой эффективности, повышение содержания СКК более 85% не позволяет получать стабильный плавучий препарат (полная инактивация при 90% за 3 мес.). Понижение доли полимера менее 5% не позволяет получить стабильную структуру (при 3% содержании ПВС полная потеря активности за 30-40 дней). Концентрация полимера более 40% снижает выход активного начала в среду и соответственно его эффективность. Препарат готовят путем введения в КЖ, содержащую активное начало, полимерного материала с последующим смешением с носителем, высушиваением в условиях его электризации. Сочетание этих процессов оптимально достигается в установках кипящего слоя, где на гранулы носителя оседает смесь СКК и полимера. При этом частицы железосодержащего носителя в результате интенсивного трения получают статический заряд (возможно получение дополнительного заряда от внешнего источника), поле которого, взаимодействуя с полярными группами полимера, создает определенную структуру, имеющую стабильный заряд. Оптимальными параметрами является выдержка материала в этих условиях в течение 30-90 мин при 70-85oC. При уменьшении времени и/или температуры процесса не достигается достаточное удаление воды (до 7%), что снижает срок хранения препарата. Повышение температуры ведет к снижению активности бионачала, повышение времени обработки снижает производительность процесса. При контакте с водой полимерная пленка на поверхности гранулы начинает набухать и постепенно растворяться. Наличие заряженной структуры и гранул позволяет стабилизировать полимерную оболочку в водной среде. При этом вокруг каждой гранулы создается гидратированный слой с повышенной концентрацией активного начала, достаточной для уничтожения личинок комаров. Одновременно наличие такого стационарного слоя обеспечивает более медленную диффузию токсинов и спор с поверхности гранулы в окружающую среду, что позволяет значительно повышать срок работы препарата. Эффективность препарата зависит от способности электризоваться как носителя, так и исходного полимера. В табл. 1 приведены результаты испытаний различных носителей и полимеров. Как видно из табл. 1, при использовании более полярных полимеров и электризуемых носителей время выхода активного начала в воду снижается (наличие более 3% активного начала в гранулах позволяет добиваться практически полной гибели личинок). Полученные результаты подтверждают предполагаемый механизм поведения биоларвицида в водной среде. В результате применения изобретения удалось получить высокостабильный препарат, обеспечивающий гибель личинок комаров в подвалах, стоячих водоемах, болотах и т.п. условиях при сохранении экологических требований вследствие полной биодеградации органических и полной безвредности используемых неорганических компонентов. Ранее биоларвициды подобного состава в литературе не описывались, так как и возможность получения структурированных биопрепаратов с использованием электризуемых компонентов, что свидетельствует о соответствии изобретения критериям новизны и изобретательского уровня. Особенности получения и применения изобретения иллюстрируются примерами. Пример 1 (выращивание активного начала). Штамм B101 выращивали на дрожже-полисахаридной среде (ДПС), содержащей 2% БВК, 2% соевая мука, pH 7,0-7,2, воды водопроводная. Условия глубинного культивирования: на круговой качалке (260 об/мин) в колбах емкостью 750 мл с объемом среды 30 мл, при температуре 29-30oC в течение 40-48 ч. Посевной материал - суспензия спор, полученная смывом культуры с картофельного агара. Продуктивность штамма определяли методом серийных разведений с последующим высевом на МПА глубинным способом. Средний титр спор составлял - 3,5 109 спор/см3. Инсектицидная активность штамма определялась в отделе медицинской энтомологии Института медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е.И. Марциновского. Вирулентность штамма в отношении комаров Culex pipiens (ЛК50) составляла 0,6 103 спор/мл; в отношении Aedes aegypti - 4 104 спор/мл. Пример 2 (выращивание активного начала). Культивирование штамма B117 осуществляли в трехлитровом ферментере АНКУМ-203 на среде следующего состава: БВК - 2,45%; соевая мука - 1,6; вода водопроводная, pH исходное - 7,0. Условия культивирования: аэрация - 0,6 объемов - объем среды поддерживается в период интенсивного размножения культуры и спорообразования; мешалка работает постоянно с начала режима (200-300 об/мин); температура культивирования (29 1)oC, время культивирования 40-48 ч. Титр спор и вирулентность определяли вышеуказанным способом (пример 1). Титр спор составлял 1,2 109 спор/мл, вирулентность (ЛК50) на Culex pipiens - 0,3 103 спор/мл. Пример 3 (получение биоларвицида). 1 л культуральной жидкости, полученной по примерам 1, 2, помещали в роторную вакуум-выпарную установку RVO-64 при температуре выпаривания 60 10oC, разрежением 0,085 0,005 МПа в течение 1 ч. Степень концентрирования составила 4 раза, после чего в концентрат вносили расчетные количества карбоксилметилцеллюлозы и направляли в сушилку кипящего слоя, на решетке которой был предварительно загружен вспученный перлит в количестве 4-6 г/см. Сушку проводили при температуре в слое 80 5oC, расходе сжатого воздуха 3 дм3/м, времени контакта теплоносителя с биоматериалом 0,5-1,0 ч. Высушенный материал подвергался испытаниям в условиях примера 6, 7. Пример 4. Культуральную жидкость (1 л), полученную в условиях примера 2, подвергали концентрированию до 5 раз на половолоконной установке в режиме: скорость подачи КЖ в волокнах 0,6-0,8 м/с; площадь фильтрации - 8 м2; давление на входе аппаратов - 1,5 0,1 кгс/см2; производительность фильтрации - 20 л/м2 ч. После этого в концентрат вводили рассчитанное количество КМЦ и подвергали сушке в кипящем слое при температуре теплоносителя 75 5oC, расходе воздуха 2 дм3/мин и времени контакта 1,0-1,5 ч в присутствии перлита в количестве 4-6 г/см2. Результаты испытаний приведены в примерах 6, 7. Пример 5. В условиях примера 3 проводили исследования по зависимости количества активного начала в гранулах препарата от условий сушки. Полученные результаты приведены в табл. 2. Пример 6 (испытания биоларвицидов). Образцы биоларвицидов, полученные в примерах 3, 4, при содержании КМЦ 15%, СКК - 30%, перлита - 55% испытывали по отношению к личинкам комаров Culex pipiens. Испытания проводили в кюветах площадью 12,6 дм2 со слоев отстоянной водопроводной воды при температуре 23,5-24,5oC. Начиная со дня заполнения (0 день) и далее еженедельно вносили личинки комаров 4-й стадии в количестве 500 особей, а затем ежедневно вылавливали и подсчитывали куколок комаров. Уровень гибели в контроле  15%. Параллельно проводили опыты с препаратов бактокулицида в эффективной дозе. Результаты испытаний приведены в табл. 3. Пример 7. Изучали влияние состава препаратов, полученных в условиях примера 3, с различными концентрациями КМЦП на скорость высвобождения биоларвицида. Результаты испытания приведены в табл. 4. Как следует из проведенных испытаний, полученные биоларвициды обладают в 6-10 раз более длительным ларвицидным действием по сравнению с известными. Технология их получения достаточно проста и эффективна. Препарат выпускается на Бердском заводе биопрепаратов, успешно прошел испытания в Индии, Вьетнаме, ряде других стран. Источники информации 1. Bioscience, 1988, V. 38, N2, p. 80-83. 2. Инф. бюллетень ВПС МОББ, 1987, N2, с. 6-31. 3. Davidson E. W. et al. App. Env. Microbiol., 1984, V. 47, N 1, p. 125-129. 4. Патент США N 3430933, кл. А.о. N 15/00. 5. Патент США N 4563344, кл. A 01 N 25/26. 6. Англ. патент N 2127690, кл. A 01 N 25/26. 7. P. Myers et. all. Can. J. Microbiol. 1979, V. 25, p. 1227-1231. 8. ГОСТ 10832-91. Песок и щебень перлитовые вспученные.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Биоларвицид, содержащий водонерастворимый носитель и спорокультуральный комплекс Bacillus sphaericus, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полимерный материал, содержащий полярные группы, а в качестве носителя - неорганический пористый электризующийся материал, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Спорокультуральный комплекс Bacillus sphaеricus - 20 - 85 Полимерный материал, содержащий полярные группы - 5 - 40 Неорганический пористый электризующийся материал - Остальное 2. Биоларвицид по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганического пористого электризующегося материала он содержит перлит. 3. Биоларвицид по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала он содержит производные целлюлозы. 4. Биоларвицид по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала он содержит поливиниловый спирт. 5. Способ получения биоларвицида, включающий культивирование бактериального начала, его концентрирование, смешение с носителем, полимерным материалом и последующую сушку, отличающийся тем, что в качестве бактериального начала используют спорокультуральный комплекс Bacillus sphaеricus, после его концентрирования вносят полимерный материал, затем смешивают с носителем и сушат с одновременной электризацией носителя. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что сушку проводят при повышенной температуре в "кипящем слое". 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что сушку проводят в течение 30 - 90 мин при 70 - 85oC.Популярные патенты: 2201663 Устройство для ориентированной посадки лука ... нижней части кожуха после прохождения П-образных вырезов за счет сил трения, возникающих между посадочным материалом и стенкой кожуха, луковица может развернуться и занять произвольное не сориентированное положение. Кроме того, не предусмотрена фиксация сориентированных луковиц в борозде, что приводит к нарушению ориентации. Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство для ориентированной посадки луковиц, содержащее бункер-питатель, высаживающий аппарат в виде транспортера с захватами для луковиц, кожух, ориентирующее устройство и семяпровод со щеточным ворсом (SU 1782404, МКИ 7 А 01 С 11/00, 1992 г.). Недостатком известного устройства является ... 2423036 Биоконтейнер для посадки растений ... например, на части четвертого участка с оптимальным увлажнением урожайность огурцов была выше их урожайности на соответствующей части первого участка, в среднем, на 12,1%, а на недостаточно увлажнявшихся частях тех же участков разница в урожайностях достигала 14,7%. Длительность плодоношения на четвертом участке также отличалась в большую сторону по сравнению с тремя остальными участками. Пример 2. Производилась посадка сеянцев репчатого лука по методике, описанной в примере 1, с учетом особенностей агротехники указанной культуры.Получены следующие результаты. Урожайность лука увеличилась на 31,7%. Пример 3. Производилась посадка семенного картофеля в виде микроклубней, ... 2067832 Способ борьбы с грибковыми инфекциями растений ... К раствору 2 г 2-[2-(3-трифторметилфенокси)этиламино]этанола в 14 мл диметилсульфоксида, охлажденному до 5oC, добавляют 0,35 г трет-бутоксида калия, после чего в реакционный сосуд пропускают тетрафторэтилен, в ходе чего наблюдается небольшое выделение тепла. Реакционную смесь оставляют на несколько часов в атмосфере того же газа, после чего раствор переносят в деионизированную воду и экстрагируют хлористым метиленом. Органическую фазу сушат над сульфатом натрия и испаряют. Получено 1,3 г маслянистого остатка. 1Н-ЯМР (60 МГц) в CDCl3, d; 2,83 (2Н, т), 2,9 (2Н, т), 4,03 (4Н, т), 5,7 (1Н, тройной т), 7-7,5 (4Н, м). Пример 3. Синтез ... 2241344 Способ производства зеленого корма ... до 6 дней, после чего данные проростки по заданной программе облучают солнечным светом. Можно также облучать любым другим светом, по программе, соответствующей световому режиму проращивания. Орошение в данном случае может происходить по заданной программе, причем на первом этапе в результате смешивания с увлажненным цеолитом орошение может осуществляться с учетом величины влажности семян, смешанных с цеолитом, а также с учетом влаги, поступающей с электроаэрозолем, или по заданной программе. Пример 2. Семена замачивают по стандартной методике, после чего расстилают на специальной поверхности или на пористой структуре (субстрате), например, соломе. В процессе расстила вносят ... 2050096 Мотокосилка ... интенсивного полеводства в фермерских хозяйствах. Благодаря этому возможно упрощение конструкции режущего аппарата в части выполнения корпусов в виде прямоугольных брусьев, что повышает его жесткость и возможность резания более прочных (и урожайных) культур как кормового, так и технического назначения. При этом возможность изменения скорости мотокосилки позволяет приспосабливаться к конкретному технологическому процессу, что в значительной степени расширяет ее технологические возможности. Например, кошение трав раннего созревания (или первого укоса) будет проводиться на большей скорости, т. е. при зацеплении шестерен сателлитов с меньшими диаметрами, а при кошении поздних трав или ... |
Еще из этого раздела: 2261588 Способ электростимуляции жизнедеятельности растений 2048752 Дождевальная машина 2446688 Композиция для получения растительного организма с улучшенным содержанием сахара и ее применение 2091006 Способ создания и формирования хвойнодубоволиственных лесов на северной половине ареала дуба 2262826 Способ сташевского и.и. переработки навоза личинками синантропных мух и устройство для его осуществления 2060659 Установка для переработки органического субстрата в биогумус 2028749 Капустоуборочная машина 2384052 Способ повышения эмбриональной жизнеспособности и естественной резистентности цыплят-бройлеров 2161402 Способ акселерационного содержания и разведения кроликов 2078495 Устройство для транспортирования кормов в хранилищах башенного типа |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||