Растительный моллюскоцид

Растительный моллюскоцид

Реферат

Изобретение относится к ветеринарной паразитологии, касается средства для борьбы с сухопутными моллюсками - промежуточными хозяевами возбудителей протостронгилид жвачных животных и может быть использовано в системе противопротостронгилидозных мероприятий для дезинвазии пастбищ и ограничения численности сухопутных моллюсков - промежуточных хозяев протостронгилид.

Нематоды из семейства Protostrongylidae жвачных животных имеют широкое распространение в мире и на территории России, наносят экономический ущерб животноводству, выражающийся в гибели и отставании в росте молодняка при острой и снижении всех видов продуктивности при хронической форме заболевания. Протостронгилиды-биогельминты развиваются с участием промежуточных хозяев - надземных моллюсков более 28 видов, представителей родов Helicella, Limax, Zebrina, Eulota, Vollonia и др.

Известны средства для пастбищной профилактики Protostrongylidae жвачных животных моллюскоциды: 5%-ный метальдегид в гранулах, сульфат меди (медный купорос), 5,4'-дихлорсалициланилид, 5% гранулы метальдегида, моллюскоцид-аттраканта, пестециды, байлусцид (хлорированные углеводороды), синтетические пиретроиды [4].

Недостатками указанных препаратов являются высокотоксичность в отношении земноводных, птиц, растительности и т.д., они обладают кумулятивными свойствами и долго сохраняются в различных организмах фауны и флоры. Попадая дождевыми стоками в стоячие водоемы, ручейки, могут оказывать губительное действие на гидробионт, рыбу, вызывая экологическое загрязнение окружающей среды. Так, срок детоксикации в воде весной и летом для 5,4'-дихлорсалициланилида составляет 13-14 суток, осенью - 5-6,5 месяцев, а остаточное моллюскоцидное действие хлористой и коллоидной меди в чистом виде продолжается до 16-25 месяцев, а в воде, содержащей органические вещества, - 6-19 месяцев.

5,4'-дихлорсалициланилид вызывает гибель 100% низших ракообразных, 65-84% бентоса, 100% рыб в первые часы после внесения в пруды [4].

Так, из растительных препаратов изучены моллюскоцидные свойства препаратов дуба обыкновенного Quercus robur L. [6], ели европейской Picea abies L. [7], бадана толстолистого Bergenia crassifolia [8], гравилата речного Geum rivale L. [9], гравилата городского Geum urbanum L. [10], аира обыкновенного Acorns calamus L. [11]. Известные растительные препараты испытаны и эффективны против моллюсков Lymnaea goupili, L.subangulata, L.truncatula, Lovata, Lperegra, L.stagnalis, L.palustris, Planorbis planorbis, Planorbarius corneus и L.auricularia, малотоксичны в отношении млекопитающих, земноводных, рыб, птиц, гидробионтов и растительности и практически не обладают кумулятивными свойствами, что обеспечивает экологическую «чистоту».

Недостатками указанных растительных препаратов являются их узкий спектр действия - пресноводные моллюски (препараты испытаны только против пресноводных моллюсков), трудоемкость их сбора и обработки, отсутствие возможности применения при сборе агротехнических способов, возможности периодического скашивания и получения достаточного количества массы исходного материала на малой площади, что снижает эффективность работы в случае необходимости обработки достаточно больших площадей.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является кровохлебка лекарственная Sanguisorba L. [12] - многолетнее травянистое растение семейства розоцветных. Распространена в лесной и лесостепной зонах европейской части России, в Сибири, на Дальнем Востоке, на Кавказе. Для борьбы с пресноводными моллюсками предлагается использовать препараты из корневищ (с коллюсами), корней, стеблей, соцветий и листьев (при условии содержания в них дубильных веществ не менее 8-10%) кровохлебки лекарственной в форме порошка или экстракта [12]. Ключевым недостатком кровохлебки лекарственной Sanguisorba L. является то, что она испытана против только пресноводных моллюсков - промежуточных хозяев фасциол и нет данных моллюскоцидной активности против сухопутных видов моллюсков - промежуточных хозяев протостронгилид.

Цель изобретения - расширение арсенала моллюскоцидов растительного происхождения и сырьевой базы для их производства.

Поставленная цель достигается препаратами из корневищ, корней, стеблей, соцветий и листьев растений: амброзия полыннолистная - Ambrosia artemisiifolia L., амброзия голоколосая - Ambrosia psylostachya DC, амброзия трехраздельная - Ambrosia trifida L. Амброзия (Ambrósia) - род однолетних или многолетних трав семейства Астровые (Asteraceae). Распространение - Северная, Центральная и Южная Америка, Франция, Швеция, Швейцария, Бельгия, Германия, Венгрия, Румыния, Польша, Югославия, Средиземноморье, Иран, Япония, Китай, Австралия, Африка, Европейская часть СНГ, Кавказ, Средняя Азия, Приморье. Потенциальный ареал распространения Амброзии полыннолистной возможен до 50-55° широты. Границы ареала могут постоянно изменяться как в сторону уменьшения, в связи с проведением истребительных мероприятий и эффективной работой службы карантина, так и в сторону увеличения, в связи с завозом семян амброзии в новые регионы и ее акклиматизацией. Амброзия полыннолистная - Ambrosia artemisiifolia отличается большой жизнеспособностью, в частности отрастает после пятикратного подкашивания. Амброзия полыннолистная вегетирует до поздней осени [5].

С лекарственными целями используют листья, цветочные кисти амброзии полыннолистной - Ambrosia artemisiifolia до их пыления, семена и корни - в виде водных настоев, спиртовых настоек, спирто-эфирных и масляных экстрактов как наружно, так и внутрь. В народной медицине траву амброзию используют для лечения гипертонической болезни. Настой и отвар травы употребляют внутрь как вяжущее средство при дизентерии, как жаропонижающее, антигельминтное (для изгнания глистов); наружно трава используется как антисептическое [2]; в виде припарок - как мягчительное при опухолях [2, 3]. Свежие размятые листья используют в виде компрессов и припарок при ушибах, опухолях, порезах, радикулите, остеохондрозе [2, 3]. В семенах амброзии содержится около 18% пригодного в пищу масла. Что касается вопроса о возможности скармливания амброзии животным, то специалисты по физиологии растений установили, что в амброзии большое содержание каротина. Исследования показали, что для образования одной тонны сухого вещества амброзия полыннолистная потребляет из почвы 15,5 кг азота и 1,5 кг фосфора, а также использует около 950 т воды [5].

Химический состав.

Пыльца содержит белки, углеводы, жиры, сахара, витамины, особенно группы Е, пигменты, аминокислоты, ферменты (амилаза, инвертаза, каталаза, протеаза, пектиназа, липаза, эрипсин) [1], калий, натрий, кальций, магний, медь, железо, фосфор и т.д. (Ермекова, 1993). В траве и цветках есть эфирное масло с приятным ароматом, в состав которого входят лимонен, борнеол, борнилацетат, гераниол, пинен, сабинен, терпинеол, артемизиевый спирт, гумулен [13]. В листьях найдены сесквитерпеноиды, в корнях - полиацетиленовые серосодержащие соединения. Основные группы биологически, фармакологически активных соединений в суммарных фракциях из амброзии полыннолистной: сесквитерпеновые лактоны, флавоноиды, кумарины, стероидные соединения (ситостерин, стигмастерин), тритерпеновые сапонины. Динамика накопления основных биологически активных соединений в амброзии полыннолистной по фазам вегетации: 1) рост, 2) бутонизация, 3) цветение и плодоношение. Содержание сесквитерпеновых лактонов составляет: 1) 0,39±0,01%, 2) 0,53±0,01%, 3) 0,59±0,01%; флавоноидов 1) 0,34±0,01%, 2) 0,52±0,01%, 3) 0,45±0,01%; кумаринов 1) 1,41±0,03%, 2) 2,96±0,06%, 3) 2,87±0,06% соответственно.

Фармакологически активные фракции в период бутонизации (до цветения), из числа сесквитерпеновых лактонов преобладающими являются кумарин и перувин, а остальные лактоны содержатся в следовых количествах, сопутствующие фитостерины. Суммарные полифенольные фракции в период бутонизации: фенолкарбоновые кислоты (феруловая, изоферуловая, кофейная, хлорогеновая, глюкозид кофейной кислоты), кумарины (скополетин, скополин, эскулетин, эскулин, умбеллиферон, скиммин) и флавоноиды (яцеидин, кверцетин, изорамнетин, изорамнетина-3-рутинозид, кверцимеритрин, изокверцитрин, гликозиды ксантомикрола и 4,5-дигидрокси-3,6,7,8-тетраметоксифлавона). Полиметоксилированные флавоноиды - яцеидин (5,7,4-тригидрокси 3,6,3'-триметоксифлавон), ксантомикрол (4,5-дигидрокси-6,7,8-триметоксифлавон), 4,5-дигидрокси-3,6,7,8-тетраметоксифлавон и их гликозиды. Биологически активные соединения-флавоноиды, сесквитерпеновые лактоны и кумарины в выделенных суммарных полифенольных фракциях. Количество флавоноидов в среднем составляет (2,27%), лактонов (1,66%), кумаринов (22,9%). Выявлены в ходе фармакологического скрининга фракции, перспективные для углубленного экспериментального исследования их влияния на системную и регионарную гемодинамику как с использованием фармакологических анализаторов (ГАМК, ацетилхолин, дофамин и др.), так и при патологии сердечно-сосудистой системы (инсульта и инфаркта миокарда). В состав амброзии входит теллур, соединения которого смертельно ядовиты.

Для борьбы с сухопутными моллюсками предлагается использовать препараты из корней, стеблей, соцветий и листьев в период бутонизации, цветения и плодоношения, когда в них содержится необходимое количество действующих веществ (теллур, ГАМК, ацетилхолин, дофамин, сесквитерпеновые лактоны и кумарины, фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды, стероидные соединения, тритерпеновые сапонины) амброзии полыннолистной - Ambrosia artemisiifolia в форме порошка или экстракта.

Порошок готовят измельчением растительного сырья до частиц размером 1-3 мм с последующим досушиванием (при температуре 35-60°С сохраняющих гликозиды, эфирные масла и другие действующие вещества) или в свежем виде. Экстрагирование проводится статическим способом-методом настаивания в экстракторе периодического действия с мешалкой. Для приготовления экстрактов в качестве экстрагентов используют воду, этиловый спирт, нашатырный спирт (аммиачную воду). При выборе экстрагентов преследуется цель увеличить выхода продуктов (увеличение содержания экстрагируемых веществ) с одновременным увеличением выхода активных веществ.

Водный экстракт из корней, стеблей, соцветий и листьев готовится фармакопейным способом в соотношении сырья к извлекателю 1:(5-15) [3]. Лекарственное сырье измельчают от 1-3 мм до 5-10 мм, навеску сырья помещают в экстракционный аппарат, заливают расчетным количеством воды температурой 65-85°С в зависимости от плотности сырья, настаивают в течение 12-48 часов, нагревают до температуры 100°С, фильтруют и выпаривают до содержания воды 1:1 или до сыпучей массы.

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1. В колбу емкостью 500 мл поместили 100 г измельченных корней, соцветий, стеблей и листьев амброзии полыннолистной - Ambrosia artemisiifolia, добавили 500 мл воды с температурой 85°С (учетом коэффициента водопоглощения К_в=2), оставили на 48 часов, нагрели до температуры 100°С, отфильтровали и выпарили до содержания воды 1:1. Получили водный экстракт жидкой консистенции.

Спиртовой экстракт из корней, стеблей, соцветий и листьев готовится фармакопейным способом в соотношении сырья к извлекателю 1:(5-15). Лекарственное сырье измельчают до частиц размером 1-3 мм, навеску сырья помещают в экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом, добавляют расчетное количество этилового спирта концентрацией 50-70%, выдерживают 24-48 часов при температуре 35-45°С и постоянном перемешивании и 6-10 часов при температуре 50-65°С с последующим фильтрованием и сгущают под вакуумом до надлежащей консистенции.

Пример 2. В экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом поместили 500 г измельченных корневищ, корней, стеблей, соцветий и листьев амброзии полыннолистной - Ambrosia artemisiifolia, добавили 5000 мл этилового спирта концентрацией 70% (с учетом коэффициента водопоглощения К_в=2), оставили на 48 часов при температуре 40°С и постоянном перемешивании, а затем после повышения температуры до 60°С посредством регулирования скорости подачи пара в рубашку экстракционного аппарата - еще на 8 часов, отфильтровали и сгустили выпариванием под вакуумом до густой консистенции.

Экстракт нашатырным спиртом из корневищ, корней, стеблей, соцветий и листьев готовится фармакопейным способом в соотношении сырья к извлекателю 1:(5-15). Лекарственное сырье измельчают до частиц размером 1-3 мм, навеску сырья помещают в экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом, добавляют расчетное количество аммиачной воды концентрацией 6-11%, выдерживают 48-72 часа при температуре 35-45°С и постоянном перемешивании с последующим фильтрованием и сгущают под вакуумом до надлежащей консистенции.

Пример 3. В экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом поместили 600 г измельченных корневищ, корней, стеблей, соцветий и листьев амброзии полыннолистной - Ambrosia artemisiifolia, добавили 9000 мл нашатырного спирта концентрацией 10% (с учетом коэффициента водопоглощения Кв=2), оставили на 60 часов при температуре 45°С и постоянном перемешивании, отфильтровали и сгустили выпариванием под вакуумом до густой консистенции.

Для обработки пастбищ против сухопутных моллюсков используют маточные растворы экстрактов концентрация маточных растворов - 25-125 г активно действующего вещества (АДВ) на 1 л воды.

При изучении воздействия препаратов амброзии полыннолистной - Ambrosia artemisiifolia на водных (низших ракообразных, бентос, рыб, земноводных), на наземных сухопутных моллюсков, клещей, насекомых (мух, наездники и др.), растительность, установлено, что они вызывали гибель, %: низших ракообразных (дафний, циклопов) - 12-32; бентоса (олигохет, хирономид) - 6-35; рыб - в течение первых часов после внесения препаратов в пруд. Земноводные (лягушки, тритоны) исчезали на 4-9 суток. Препараты амброзия (Ambrósia) не вызывали ожогов у растений [1, 2, 3].

Обработку пастбищ проводят в период активного состояния моллюсков - в конце апреля (период появления первых сухопутных моллюсков в Кавказском регионе) - июне и в конце августа начале сентября в период повышения экстенсивности инвазии протостронгилид. Препараты амброзия (Ambrósia) на пастбище в места обитания моллюсков (присельские пастбища, луга, прибрежные участки водоемов, канавы, мочежины, ямы) вносят в форме маточного раствора с помощью прицепных опрыскивателей (Promar, ДДН-100, Albatros RTS, Biardzky, Заря, Berthoud и др.).

После дезинвазии пастбищ препаратами амброзия и проверки моллюскоцидной активности (%) препаратов выпас животных начинают после гибели моллюсков.

Сущность изобретения поясняется примерами.

Пример 1. На пастбище в биотопы сухопутных моллюсков Helix lucorum, Napaeopsis hohenackeri, Helicella derbentina, Hesseola solidior, H.crenimargo, E.selekta (100 м²) при температуре воды 14,4-16,2°С и рН 6,7-6,8 вносили экстракт амброзии полыннолистной в форме маточного раствора из расчета 2,0 г/л. Отмечали гибель 89% моллюсков и 84% их кладок. Результаты примера 1 приведены в таблице 1.

Таблица 1
				t воды °C или окружающей среды
№ п/п	Моллюскоцид	Форма средств	Моллюски	рН воды	% гибели
1	Ambrosia artemisiifolia	Экстракт-2,0 г/л	Helix lucorum
Napaeopsis hohenackeri
Helicella derbentina	14,4-16,2	6,7-6,8	89,0/84,0
Hesseola solidior
H.crenimargo
E.selekta
2	Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Пример 2. На пастбище в биотопы сухопутных моллюсков Helix lucorum, Napaeopsis hohenackeri, Helicella derbentina, Hesseola solidior, H.crenimargo, E.selekta (120 м²) при температуре воды 18,0-20,0°С и рН 6,8-6,9 вносили экстракт амброзии полыннолистной в форме маточного раствора из расчета 3,0 г/л. Отмечали гибель 100% моллюсков и 91% их кладок. Результаты примера 2 приведены в таблице 2.

Таблица 2
				t воды °C или окружающей среды
№ п/п	Моллюскоцид	Форма средств	Моллюски	рН воды	% гибели
1	Ambrosia artemisiifolia	Экстракт - 3,0 г/л	Helix lucorum
Napaeopsis hohenackeri	18,0-20,0	6,8-6,9	100,0/91,0
Helicella derbentina
Hesseola solidior
H.crenimargo
E.selekta
2	Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Пример 3. На пастбище в биотопы Helix lucorum, Napaeopsis hohenackeri, Helicella derbentina, Hesseola solidior, H.crenimargo, E. selekta (60 м) при температуре воды 22,4-28,3°С и рН 6,9-7,0 вносили порошок амброзии полыннолистной из расчета 8,0-9,0 г/л. Отмечали гибель 95% моллюсков и 82% их кладок. Результаты примера 3 приведены в таблице 3.

Таблица 3
				t воды °C или окружающей среды
№ п/п	Моллюскоцид	Форма средств	Моллюски	рН воды	% гибели
1	Ambrosia artemisiifolia	Порошок - 8,0-9,0 г/л	Helix lucorum
Napaeopsis hohenackeri	22,4-28,3	-	95,0/82,0
Helicella derbentina
Hesseola solidior
H.crenimargo
E.selekta
2	Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Пример 4. На пастбище в биотопы моллюсков Helix lucorum, Napaeopsis hohenackeri, Helicella derbentina, Hesseola solidior, H. crenimargo, E. selekta, голые слизни Deroceras agrestis, D.Reticulatum, Arion circumscriptus, A.subfuscus (20 м²) при температуре воды 22,0-26,2°С вносили порошок амброзии полыннолистной из расчета 7,0-8,0 г/л. Отмечали гибель 100% моллюсков и слизней и 90-94% их кладок. Результаты примера 4 приведены в таблице 4.

Таблица 4
				t воды °C или окружающей среды
№ п/п	Моллюскоцид	Форма средств	Моллюски	рН воды	% гибели
1	Ambrosia artemisiifolia	Порошок-7,0-8,0 г/л	Helix lucorum
Napaeopsis hohenackeri	22,0-26,2	-	100,0/94,0
Helicella derbentina
Hesseola solidior
H.crenimargo
E.selekta
2	Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Пример 5. В биотопы Helix lucorum, Napaeopsis hohenackeri, Helicella derbentina, Hesseola solidior, H.crenimargo, E.selekta, голые слизни Deroceras agrestis, D.reticulatum, Arion circumscriptus, A. subfuscus в опавшее лиственное ложе под деревьями (40 м) при температуре окружающей среды 18,0-24,6°С вносили порошок амброзии полыннолистной из расчета 20,0 г/м². Листья и порошок предварительно смешивали. Отмечали гибель 100% моллюсков и слизней и 98,6% их кладок. Результаты примера 5 приведены в таблице 5.

Таблица 5
				t воды °C или окружающей среды
№ п/п	Моллюскоцид	Форма средств	Моллюски	рН воды	% гибели
1	Ambrosia artemisiifolia	Порошок - 20,0 г/л2	Helix lucorumNapaeopsis hohenackeriHelicella derbentinaHesseola solidiorH.crenimargoE.selekta	18,0-24,6	-	100,0/98,6
2	Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

В местах травостоя амброзии полыннолистной проведено исследование почвы на глубину 15-30 см на площади 4 м² на предмет наличия моллюсков, слизней, дождевых червей, многоножек, личинок гельминтов и др. с различным почвенным составом, в результате исследования наличие моллюсков, слизней, дождевых червей, многоножек, личинок гельминтов и др. не установлено.

Максимальная эффективность растительного моллюскоцида - амброзии полыннолистной - Ambrosia artemisiifolia составляет в: экстракте - 3,0 г/л при температуре 18,0-20,0 C° и рН 6,8-6,9 - 100,0/91,0; порошке - 20,0 г/м² при температуре 18,0-24,6 C° - 100,0/98,6.

Таким образом, проведенные нами экспериментальные исследования показали, что препараты из подземной (корни) и надземной (стебли, соцветия и листья) частей амброзии обладают моллюскоцидным действием, которое может быть использовано для уничтожения моллюсков - промежуточных хозяев возбудителя протостронгилид животных с целью их пастбищной профилактики.

Источники информации

1. Бочоридзе Л.Д. Аминокислотный состав Ambrosia artemisiifolia L. / Л.Д.Бочоридзе, В.В.Чубинидзе // Изв. Акад. Наук Груз. ССР, Сер. Биол. - 1986 - Т. 12, №6. - с. 387-389.

2. Вичканова А. Антимикробная активность сесквитерпеновых лактонов из семейства сложноцветных / А.Вичканова, М.А.Рубинчик, В.В.Адгина // Лекарственные растения; Фармакология и химиотерапия. - М., 1971. - С.230-238.

3. Горяев М.И. Растения, обладающие противоопухолевой активностью / Горяев М.И., Шарипова Ф.С. - Алма-Ата, 1983. - 174 с.

4. Горохов В.В., Осетров B.C. Моллюскоциды и их применение в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1978. - 224 с.

5. Сотников В.В., Зуза B.C., Бахтiярова Е.Т. Амброзiя полинолиста - небезпечна карантинна рослина. - Харкiв, 2006. - 64 с.

6. Патент RU 2141204 C1, 1999.

7. Патент RU 2148319 C1, 2000.

8. Патент RU 2239321 C1, 2004.

9. Патент RU 2273133 C1, 2006.

10. Патент RU 2273134 C1, 2006.

11. Патент RU 2284108 C1, 2006.

12. Патент RU 2354116 C1, 2009.

13. Analysis of the component of Ambrosia trifida L.pollen essential oil by gas chromatography-mass spectrometry / Y.Lu, X.Yan, Y.Wang et al. // Fenxi Ceshi Xuebao. - 1999. - Vol.18, №2. - P.42-44.

Применение препарата в форме порошка 7,0-20,0 г/л или экстрактов в соотношении сырья к извлекателю 1:(5-15) из семян, цветочных кист, корней, стеблей и листьев амброзии полыннолистной - Ambrosia artemisiifolia в качестве средства для борьбы с наземными моллюсками.