Poľnohospodárskej biotechnológie biopesticídy

Video: Aeroponic závod, ústav poľnohospodárskej biotechnológie, RosBioTech - 2013

Straty poľnohospodárske a lesnícke z hmyzích škodcov každý rok vo svete sa odhadujú asi 100 miliárd dolárov. Po dlhú dobu sa vysporiadať sa s nimi boli použité pesticídy, ale predovšetkým, sú často toxické pre zvierat a ľudí, a za druhé, mnoho toxických chemikálií v hmyz vyvinúť rezistenciu. To všetko viedlo k potrebe nájsť nové a účinné prostriedky boja.

Najsľubnejšie bolo využívanie prírodných patogénov - mikroorganizmy, ktorých toxíny sú príčinou smrti škodcov v ich prirodzenom prostredí. V súčasnej dobe sa v rôznych krajinách celého sveta produkujú viac ako 30 mikrobiologických entomopatogénne drogy. Tie sa vyznačujú vysokou špecifickosťou poraziť niektorých druhov hmyzu a takmer úplné neškodné pre človeka, teplokrvných zvierat, vtákov a užitočný hmyz.

Entomopatogénne prípravky vyrobené na báze mikroorganizmov izolovaných z prírodného prostredia a znovu zavedený za rovnakých podmienok, ako patogény nespôsobí nežiaduce zmeny v ekosystémoch a neporušuje ekologickej situácie v regióne.

Ruský mikrobiologický priemysel produkuje tri skupiny entomopatogénne prípravkov:
1. Bakteriálne prípravky na báze Bacillus thuringiensis: entobakterin, dendrobatsillin, insektin, toksobakterin.
2. Plesňové príprava boverin báze huby Beauveria bassiana.
3. prípravky na báze jadrový polyedrický vírusy: Virin-Hinche a Virin-EX.

Všetky mikrobiálnych patogénov vyrobený vo forme zmáčateľných práškov alebo pást, menej granule, emulzie a kryštálov.

Pri priamej aplikácii často zahŕňať rôzne aditíva ako sú rozpúšťadlá, emulgátory, zvýšenie ich účinnosti.

Technológie pre výrobu bakteriálne prípravky entomopatogénne

Zo všetkých entomopatogénne baktérie, najpoužívanejšie grampozitívne baktérie Bac. thuringiensis, ktorý, okrem tvorby spór, pôsobiť septikémia hmyz požitím tela počas kultivácie produkuje rad toxických látok, ktoré zvyšujú účinnosť pripravených prípravkov na jeho báze.

Medzi také toxických produktov vyrábaných touto baktériou je rozdelený do štyroch častí:
1. a-exotoxín (fosfolipáza C) - produkt rastúce bakteriálne bunky. Ten spôsobuje rozpad esenciálnych fosfolipidov v hmyzích tkanív, ktoré vedie k ich smrti.

2. b-exotoxín, alebo tepelne stabilný toxín. Hromadia sa na raste kultúry kvapaliny symbatically buniek. Jeho činnosť je vzhľadom na inhibíciu pôsobenia DNA-dependentnej RNA polymerázy, čo vedie k ukončeniu syntézy RNA v hmyzích bunkách a ich smrti. Akcia tohto toxínu je celkom pomalý.

3. 8-endotoxínu. Ide o kryštalický proteín, ktorý má (vo forme pravidelných kryštálov). Nemá vyniknúť v kultivačnom médiu, a zostáva vo vnútri baktérie. Pôsobí na jeho toxické účinky v zažívacom trakte hmyzu, zničenie jeho enzymatického systému.

Je známe, že baktérie skupiny Bac. thuringiensis antagonistické k typom 130 minútových hmyzu vrátane škodcov oblasti, zeleniny, ovocných plodín, vinice a lesy. Najväčšieho efektu sa dosahuje pri použití tejto skupiny lieku s ohľadom na škodcov listožravého.

Schopnosť Bac. thuringiensis vytvorenie rôznych toxických produktov, spory, kryštály sa používajú v priemysle pre výrobu na základe tohto mikroorganizmov najrôznejších entomopatogénne prípravkov.

Všetky bakteriálne entomopatogénne prípravky na báze Bac. thuringiensis vyrobené rovnakým režimu procesu. Technológia výroby zahŕňa všetky fázy, ktoré sú typické pre akékoľvek mikrobiologické výroby na základe spôsobu výroby hlbokých mikroorganizmov: rastúce semeno v laboratóriu a v priemyselnom Apparate- siatie pestovanie v kultúre, fermentatore- koncentrácia zhidkosti- sushku- štandardizácie a balenia hotového výrobku.

Ak sa osivo vo forme spore, vo všetkých fázach výrobného kultúry za použitia kultivačného media rovnakého zloženia. Zvyčajne sa jedná o droždie polysacharid médium, obsahujúce (v%): živín kvasiniek - 2-3 kukuričná múka - 1-1,5- kashalotovy tuk - 1. V prípade, že pestovanie semien nie je určený, aby bol na fázu tvorby spór, v sejacieho stroja sa používa koncentrovanejšie prostredie než v priemyselných fermentoroch.

Pred začiatkom kultivačného média pH nebolo upravené: pridanie všetkých komponentov, je nastavená zvyčajne asi 6,3. Na konci fermentácie sa hodnota pH sa zvýši na 8-8.5. kultivácia proces sa ukončí pri stupni 90-95% a sporulizatsii spor titer nie menej ako 109 v 1 ml. Hotová kultivačné kvapalina sa čerpá do separovaného zberu sterilizovanej okyslí na pH 6-6,2 a prenášané do separačného stupňa. V dôsledku oddeľovacieho získané pasty vlhkosti 85% vo výťažku asi 100 kg na 1 m kultivačnej kvapaliny. Výroba finálneho produktu môže byť buď zmáčateľný prášok alebo stabilizovaná cestoviny.

Prvý z nich je získaný sušením pasty na sprejové sušiarni na obsah zvyškovej vlhkosti 10% a miešanie s kaolínom. Po druhé - čo v karboxymethylcelulóza pasty (CMC). V tomto prevedení je konečný produkt je viskózna kvapalina svetlo šedej farby, homogénna zloženie, nezamŕza pri skladovaní, bez zápachu, nepodlieha rozkladať alebo fermentácia.

Technológie pre výrobu entomopatogénne hubových drog

Entomopatogénne prípravky na báze mikroskopických húb, ktoré sú schopné infikovať veľké množstvo škodcov, prinútiť ich, aby choroba - pleseň nôh. V porovnaní s baktériami a vírusmi húb majú rad funkcií: a) nedochádza k strate cez zažívací trakt, a priamo cez povrch tkaniva-b), hmyz sú ovplyvnené vo fáze kukly, ktorá nie je pozorovaná, keď sú vystavené mikrobiálnemu preparatov- c) huby sa vyznačujú pomerne vysoké tempo rastu a obrovské reproduktívne sposobnostyu- spor môže byť dlhá doba v prirodzenom prostredí bez znateľného zníženia entomopatogénne aktivity.

Účinky na plesňové prípravy vychádza z hmyzieho spor plesní prieniku do dutiny tela cez kožu. Potom, čo v tele hmyzu, spóry húb klíčiť v Gifu, potom rastie do podhubie, z ktorého otchlenyayutsya hýf bunky - konídie obsahujúce infekčné jednotky entomopatogénne huby. Spravidla strata pochádza z veľkého množstva toxínov produkovaných hubami.

Ak dostatočne toxín alebo hmyz nie je citlivá na neho príde smrť po vláknitý mycélium vypĺňa celé telo hmyzu, ktorý ovplyvňuje predovšetkým svaly. V závislosti na veľkosti úmrtí hmyzu prichádza v období dvoch až ôsmich dní.

Rusko vytvára hubová drogami boverin na základe špongiou Beauveria. Tento liek sa používa na zničiť asi 60 druhov škodcov, najmä chrobákov. Je neškodný pre teplokrvné živočíchy a ľudí, nespôsobuje popáleniny rastliny.

Boverin získa za použitia ako hlboké a plytké priemyselné pestovanie kmeňa huby.
Príprava boverina submerznú kultivácie Príprava boverina tejto metódy sa realizuje v prísne aseptických podmienkach. Zloženie médiu obsahuje nasledujúce zložky (v%): kvasnice kŕmne - 2- škrob - chlorid sodný 1 - chlorid mangánu 0,2 - Chlorid vápenatý 0,01 až 0,05.

Doba trvania kultivácia troch alebo štyroch dní pri teplote 25-28 ° C pestovanie húb sa vykonáva v podmienkach stáleho miešania a nútené prevzdušňovanie. V priebehu kultivácie hlbokej húb v priebehu prvého dňa a pol, kŕmne kvasnice je kompletne lyžovania a huba sa koná v priebehu tejto doby všetkých fáz jeho rastu. Na konci úplného zrenia huby je pridelené maximálny počet enzýmov, ktoré vedú k lýze mycélia a konídií podporuje akumuláciu. Hotová kultivačné kvapalina sa podrobí separácii alebo filtráciou.

Po filtrácii sa získaná pasta bola 70 až 80% obsah vlhkosti, ktorý sa vedie do rozprašovacej sušiarne. Vysušené výtrusy sú jemný prášok 10% vlhkosti vzduchu. Výsledný prášok sa štandardizovaný potrebné množstvo kaolínu, niekedy ako prísady v konečnom prípravku sa podáva zmáčanie a lepidla.

Technológie pre výrobu boverina kultiváciou povrchu huby

Táto metóda je časovo náročné a pracné, takže má obmedzené použitie. Superficiálna hubové kultivácia sa uskutočňuje v kvapalnom médiu, a polotuhé na týchto médiách huby má dobrú rýchlosť rastu. Jeho mikrobiologickej výroby je dokončený vo fáze spór ložiska filmu, ktorý sa následne odstráni, vysuší sa, pozemné a prípadne vhodné množstvo plniva štandardizované.

Medzi možné techník používaných pri výrobe povrchovej boverina kultiváciu rozlišujú: a) kultiváciu huby v kvapalnom médiu bez autokláve, a miešanie aeratsii- b) kultiváciu na pevnom médiu autokláve bez miešania a prevzdušňovanie. Tieto techniky sú založené na tom, že huba rastie tiež v rôznych rastových - odpadových poľnohospodárskych produktov.

Kultivácia huby v kvapalnom médiu bez autokláve, za miešania a prevzdušňovanie sa vykonáva bez predchádzajúceho sterilizácii média, sa ohrieva len na teplotu spätného toku, naleje do drevený rám pokrytý plastovou fóliou na vnútornej strane. Reakčná zmes sa ochladí na teplotu 30-40 ° C, naočkuje so suchými spórami. Najlepšie lešenia pokryté polyetylénovou fóliou, ktorá, potom sa odstráni tvorba plesní spory ložiská filmu. Ako médium použité rôzne vývary, napríklad z cukrovej repy, zemiakov, tekvice, múky.

V procese rastu huby na pevnom médiu v autokláve bez miešania a prevzdušňovanie poskytnuté oddelené sterilizáciu nádob umiestnených médiu (mladiny agar, zemiakov, mrkva, kukurica, melón kôry) počas štyridsiatich minút pri teplote 110 ° C Sterilná substrát je vyrobený suchým spór kontajnera substrát sa pretrepe, aby sa homogénne rozdelenie inokula a nechá sa stáť pri okolitej teplote 18-23 ° C

Vzdelanie conidiospores dokončené do konca 12-15 dní. zvyškov húb kultúra zo substrátu odstráni z nádoby a sušia sa na stojanoch na 25-28 C. Príprava konečného produktu je dokončený mletím materiálu na jemný prášok.

Technológie pre výrobu entomopatogénne vírusových agens

Zo všetkých entomopatogénne vírusových agens majú najvyššiu špecifickosť pre hostiteľa hmyzu: zvyčajne ovplyvní iba jeden typ, takže sú takmer úplne neškodné pre rastliny, zvieratá a ľudí.

Vírusy sa vyznačujú vysokou odolnosťou proti nepriaznivým vplyvom okolitého prostredia (teplota, vlhkosť), ktoré sú schopné udržať svoju činnosť v priebehu 10-15 rokov, je mimo hmyzu.

Infekcia sa vyskytuje pri podávaní vírusu bodnutiu škodcami. Pasce v črevách viriónov do buniek v tele, a vírusovej replikácie sa vyskytuje v jadrách týchto buniek. Uvoľnené vírusy infikujú ďalšie bunky, ak hmyz neumiera.

Charakteristickým rysom výroby vírusov je, že reprodukovať iba v živom tkanive. Preto je výroba akéhokoľvek vírusového prípravku je odlišné od tých považované bakteriálnej prípravky.

Technológia akýchkoľvek vírusových liekov začína kultiváciu v hostiteľskom hmyzu na umelých médiá, zabezpečujúce ich fyziologicky zdravotného stavu. V určitej fáze vývoja (zvyčajne v kroku húsenice) hmyzu infikovaných pridaním vírusovej suspenzie do krmiva. V tomto pre-očkovacie látky bol pripravený z niekoľkých pacientov lariev.

Po expozícii pre maximálnu akumuláciu vírusu v hmyzích tkanív (7-9 dní), mŕtve larvy boli oddelené, ich sušený pri teplote 30-35 ° C, zem mechanickým spôsobom do výstupných buniek z tkaniva inklúzií. Hmota získaná sa pridá fyziologický roztok alebo destilovanou vodou v pomere 1 ml na húsenice, zmes sa mieša a filtruje sa (odstredí).

Hotové prípravky sa vyrábajú vo forme vodných roztokov, olejové roztoky, suché prášky, pasty a m. P.

LV Timoshenko, MV Chubik

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno