Способ получения бактериального энтомопатогенного препарата

Способ получения бактериального энтомопатогенного препарата

Реферат

 

Использование: сельское хозяйство, в частности, производство энтомопатогенных микробных препаратов для борьбы с насекомыми-вредителями сельскохозяйственных культур. Сущность: предложен способ получения энтомопатогенного препарата глубинным культивированием Bacillus thuringiensis c последующим выделением из биомассы активной фракции, смешиванием ее с наполнителем и прилипателем и высушиванием. Новым в способе является то, что перед смешиванием с наполнителем и прилипателем активную фракцию растворяют в щелочи и удаляют осадок, а в качестве наполнителя и прилипателя используют спиртовую барду. Это позволяет упростить технологию приготовления целевого продукта и повысить его активность. 1 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к производству энтомопатогенных микробных препаратов и может быть использовано для борьбы с насекомыми вредителями сельскохозяйственных культур и леса.

Известен способ получения бактериальных препаратов, включающий глубинное культивирование биомассы, выделение из биомассы активной фракции, смешивание ее с наполнителем и прилипателем и высушивание. В качестве наполнителя используют каолин, а в качестве прилипателя карбоксиметилцеллюлозу (см. а.с. СССР N 499869, по кл. А 01 N 63/00, 1976).

Недостатком известного способа является использование в качестве наполнителя каолина, что снижает активность получаемого препарата и значительно ухудшает его физические свойства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту (прототипом) является способ получения бактериальных энтомопатогенных препаратов, включающий получение биомассы глубинным культивированием Bacillus Thuringeensis, выделение из биомассы активной фракции, смешивание ее с наполнителем и высушивание (см. а.с. 1064625, по кл. С 12 N 1/14, заявл. 01.03.82).

Недостатком способа является наличие в выделенной активной фракции кроме действующего начала, а именно, дельта-эндотоксина, компонентов культуральной среды, вегетативных клеток и т.п. что снижает инсектицидную активность целевого продукта.

Наличие нерастворенных кристаллов дельта-эндотоксина также снижает активность препарата; ограничивает круг насекомых объектов борьбы.

Для обеспечения адгезивной способности препарата требуется введение дополнительного компонента-прилипателя, в частности казеинового клея, для подготовки которого и введения его в состав активной фракции требуется дополнительное оборудование для измельчения и дозирования, что усложняет технологию приготовления препарата.

В основу изобретения положена задача упростить технологию приготовления целевого продукта и повысить его активность.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения энтомопатогенных препаратов, включающий получение биомассы глубинным культивированием Bacillus Thuringiensis выделение из биомассы активной фракции, смешивание ее с наполнителем и прилипателем и высушивание, согласно изобретению, перед смешиванием с наполнителем и прилипателем активную фракцию растворяют в щелочи и удаляют осадок, а в качестве наполнителя и прилипателя используют спиртовую барду.

При поиске не обнаружено технических решений, имеющих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого технического решения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию изобретения "существенные отличия".

Предлагаемое техническое решение соответствует также критерию "новизна", т. к. отличается от прототипа тем, что перед смешиванием с растворителем и прилипателем активную фракцию растворяют в щелочи и удаляют осадок, а в качестве наполнителя и прилипателя используют спиртовую барду.

Добавление в активную фракцию биомассы щелочи позволяет растворить действующее начало целевого продукта, а именно криcталлы дельта-эндотоксина. Отделение осадка позволяет получить практически чистый раствор дельта-эндотоксина, что повышает активность целевого продукта и, как следствие, снимает его расход.

Использование спиртовой барды одновременно в качестве наполнителя и прилипателя упрощает технологию приготовления целевого продукта и повышает экономичность способа. Кроме того, спиртовая барда биологически и химически инертное вещество. Таким образом, новые признаки технического решения, в общей совокупности признаков, обеспечивает достижение цели изобретения, следовательно можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "положительный эффект".

Пример 1 конкретного осуществления способа.

Глубинное культивирование Bac. thurigiensis subsp. Kursta-ki штамм Z-52 осуществляли в рабочих ферментерах при 28-30^oС. Затем выделили активную фракцию сепарацией биомассы. Полученная после сепарации пастообразная активная фракция содержит элементы культуральной среды, бактериальные клетки, споры, действующее начало кристаллы дельта-эндотоксина и другие продукты метаболизма. Указанную активную фракцию растворяли в щелочи, а именно 0,16% растворе едкого натра при соотношении объемов 1 4. После чего отделили осадок сепарацией и получили щелочной раствор, содержащий действующее начало - дельта-эндотоксин в качестве основного компонента. Далее в раствор добавляют в качестве наполнителя и прилипателя спиртовую барду.

После тщательного перемешивания раствор высушивали применив, например, распылительную или сублимационную сушку, т. е. сушку не требующую длительного нагревания.

В готовом продукте содержание дельта-эндотоксина 10% едкого натра - 3,6% спиртовой барды остальное до 100% Активность препарата 10000 ЕА/мг.

Пример 2.

Технология аналогична примеру 1, но едкий натр при соотношении объемов 1 5. Дальнейшее увеличение объема растворителя (более 5 частей) нецелесообразно, т. к. увеличивается объем раствора, затрудняется сушка.

Уменьшение объема растворителя (менее 1 4) приводит к не-полному растворению действующего начала (кристаллов дельта-эндо-токсина).

Пример 3.

Технология аналогична примеру 1, но с наполнителем раствор дельта-эндотоксина смешивали так, чтобы содержание дельта-эндотоксина в готовом продукте составляло 20% едкого натра 8% спиртовой барды - остальное до 100% Биологическая активность 10000 EA/мг.

В лабораторных условиях сравнивали физические свойства известного и нового энтомопатогенных препаратов. Опыты проводили в пяти повторностях. Сравнивали смачиваемость и стабильность рабочей суспензии нового бактериального препарата, препарата, полученного известным способом (прототип-лепидоцид, стабилизированный порошок) и препарата, выпускаемого в настоящее время на Бердском химическом заводе (лепидоцид, сухой концентрат), см. табл.1.

Оценку смачиваемости и стабильности препарата производили по известной методике (см. Штерншс М.В. О методах оценки физических показателей бактериальных инсектицидов //с.-х.биология.-1985, N 9, с. 120-123). Достоверность полученных результатов оценивали методом дисперсионного анализа.

Приведенные в таблице данные показывают, что адгезивная способность и стабильность рабочей суспензии бактериального препарата, полученного предлагаемым способом достоверно выше, чем у препарата, полученного известным способом и значительно выше, чем у препарата, выпускаемого в настоящее время на Бердском химическом заводе. Обусловлено это тем, что в качестве наполнителя и прилипателя использована спиртовая барда, являющаяся биологически и химически инертной и повышающаяся адгезивную способность препарата. Более высокие физические свойства препарата обусловлены еще и тем, что частицы полученного целевого продукта значительно меньшего размера, чем частицы известного продукта и продукта, полученного промышленным способом, а следовательно мелкодисперсным.

В лабораторных условиях определяли инсектицидную активность бактериального энтомопатогенного препарата, полученного заявляемым способом, по сравнению с препаратом, полученным известным способом, на гусеницах капустной белянки. Опыты проводили в пяти повторностях. Гусениц заражали перорально и высаживали в садки на корм по 15 особей в каждый. Достоверность полученных результатов оценивали методом дисперсионного анализа.

Результаты представлены в табл. 2. Полученный предлагаемым способом препарат обладает значительно большей инсектицидной активностью, чем препарат, полученный известным способом. Концентрации предлагаемого препарата в рабочей суспензии, обеспечивающие 100% гибель гусениц, в 10 раз меньше, чем концентрации известного препарата. Это позволяет значительно снизить нормы его расхода.

Анализ данных табл. 2 показывает также, что в препарат нецелесообразно вводить больше 20% действующего начала, т. к. 100% гибель гусениц достигается и при такой концентрации. Увеличение концентрации приведет и к удорожанию препарата.

При концентрации препарата в рабочей суспензии менее 10% значительно снижается его эффективность.

Инсектицидную активность препарата, полученного заявляемым способом, сравнивали с инсектицидной активностью препарата, полученного известным способом, определяя концентрацию, вызывающую гибель на третьи сутки 50% насекомых (гусениц капустной белянки, участвующих в опыте (ЛК50,). Результаты приведены в таблице 3.

Препарат, полученный предлагаемым способом (см. табл.3) более эффективен. Предлагаемый способ получения бактериальных энтомопатогенных препаратов по сравнению с прототипом позволяет за счет использования в качестве наполнителя и прилипателя спиртовой барды упростить технологию приготовления препаратов, растворить и выделить из состава действующее начало активной фракции, а именно дельта-эндотоксин, значительно повысив тем самым активность целевого препарата. ТТТ1

Формула изобретения

1. Способ получения бактериального энтомопатогенного препарата, включающий культивирование бактерий Bacillus thuringiensis, выделение из биомассы дельта-эндотоксина, смешивание с наполнителем и прилипателем с дальнейшим высушиванием целевого продукта, отличающийся тем, что перед смешиванием с наполнителем и прилипателем дельта-эндотоксин растворяют в щелочи до полного растворения кристаллов, образующийся осадок удаляют, а в качестве наполнителя и прилипателя используют спиртовую барду.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве щелочи используют гидроксид калия или гидроксид натрия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3