Способ получения инсектицидного препарата на основе bacillus thuringiensis

 

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения биоинсектицидных препаратов против жесткокрылых. Способ предусматривает внесение в культуральную жидкость, содержащую спорокристаллический комплекс Bacillus thuringiensis и остатки питательной среды, хлористого натрия, сажи, хвойной отдушки и части сульфитно-спиртовой барды. Смесь перемешивают и подсушивают. Получают "двухслойный" препарат, оболочка которого состоит из барды, составляющей 85-90% от регламентного количества, и внутренняя часть - из смеси оставшегося количества барды и веществ, входящих в состав препарата. Препарат стабилен при хранении.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам получения биоинсектицидных препаратов против жесткокрылых, в частности против колорадского жука.

В настоящее время против колорадского жука используют, в основном, препараты на основе Вас. thuringiensis (ВТ) (Славнова B.C., Кавычина Л.И., Шевцов P. P. Бактериальные инсектициды на основе Bacillus thuringiensis в интегрированной системе защиты растений.- М.: ВНИИ СЭНТИ, 1985 г., 31 с.; Технические условия "Битоксибациллин сухой" ТУ 64-15-01-85).

В частности, известен препарат Битоксибациллин, представляющий собой смесь 50-70% спорокристаллического комплекса ВТ с остатками питательной среды (СКС ВТ) и структурообразователя-наполнителя каолина. Последний вводится в питательную среду в количестве 30-50% в расчете на конечный продукт (Технические условия "Битоксибациллин сухой". ТУ 64-15-01-85).

Недостатком препарата является быстрая седиментация, не позволяющая добиться равномерного распределения инсектицида на обрабатываемой поверхности.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является созданный при участии автора способ получения инсектицидного препарата на основе ВТ (Выложенная заявка на патент РФ N 94026138, 1996, кл. A 01 N 63/00), заключающийся в смешении между собой части ингредиентов, а именно содержащий СКС БТ с добавками таких веществ, как отдушки, фотопротекторы, антиоксиданты, смачиватели, прилипатели и т.п., а также частью (10-15 мас.% от регламентного количества) сульфитно-спиртовой барды (ССБ).

Препарат перемешивался, высушивался, после чего для соответствия его активности ГОСТУ в качестве наполнителя вводили дополнительные количества предварительно высушенной ССБ.

Полученный препарат обладал повышенной активностью по сравнению с аналогами в отношении колорадского жука, однако имел довольно ограниченный срок хранения - не более 1,5 лет при температуре от -30 до +30^oC. За этот срок препарат теряет до 70% активности спор, сохраняя общую активность около 1500 ЕА/мг.

Задачей, решаемой в рамках настоящего изобретения, являлось создание способа получения более стабильного при хранении препарата. При этом задача осложнялась тем, что в соответствии с нормативными требованиями авторы не имели права изменять активное начало и основной композиционный состав препарата.

Решением указанной задачи являлось создание технологии получения препарата, при которой вводимая в конечный продукт ССБ выполняла бы защитные функции по предохранению активного начала от воздействия негативных факторов внешней среды.

В ходе решения данной задачи удалось получить "двухслойный" препарат, оболочка которого состоит из барды, составляющей 85-90 мас.% от регламентного количества (25-40% мас.% в общем составе препарата), а внутренняя часть - из смеси оставшегося количества СБ с СКС БТ, и вышеупомянутыми веществами, выполняющими вспомогательные функции, введение которых в состав служит решению отдельных частных проблем.

В качестве таких веществ используются фотопротекторы, например древесный уголь, сажа, меласса, лигниносульфонат и т.п.; антиоксиданты: ризорцин, тиомочевина, гидрохинон и т.д.; смачиватели: твины, неонол, АФ-9, олеиновая кислота и другие; а также такие прилипатели, как сухое молоко, поливинилацетат и т.д. (cодержание отдельных веществ составляет от 0,1 до 4%).

Для решения указанной задачи СБ вводится в композицию двумя частями. Одна часть, составляющая 10-15 мас.% от регламентного количества, вводится в концентрат СКС ВТ одновременно с другими компонентами, обеспечивая образование равномерной пространственной структуры, а остальная часть вводится после стадии перемешивания, обеспечивая появление "оболочки" вышеуказанной структуры.

Вторая часть ССВ в зависимости от состава ингредиентов может вводиться либо после частичного подсушивания, либо непосредственно в смесь, полученную на первом этапе. При этом растворитель, содержащийся в системе, смачивая ССБ, обеспечивает его фиксацию на поверхности "ядра", образуя оболочку на пространственной структуре, формирующейся на первом этапе.

При этом идентичность материала оболочки и внутренней "сетки" СДБ, на узлах которой размещены частицы других компонентов в полурастворенном состоянии, и споры бактерий, позволяет обеспечить им дополнительно несколько улучшенную диффузию активного начала на поверхность капли после разбрызгивания препарата.

Следующие примеры более подробно иллюстрируют сущность предложения.

Пример 1. В концентрат культуральной жидкости, содержащей спорокристаллический комплекс Вас. thuringiensis var. SSP thuringiensis и остатки питательной среды, вносят остальные компоненты с частью ССБ. Концентрат (в количестве 17 м³) имел содержание абсолютно сухих веществ (АСВ) 4,4%, что составляет 751 кг. В это количество концентрата вносят 6,0 кг (0,7%) хлористого натрия, 2,2 кг (0,3%) сажи, 22,5 л (3,0%), хвойной отдушки, 22 кг ССБ (3%). Полученную смесь тщательно перемешивают и подают насосом на распылительное подсушивание.

В продукте было определено содержание экзотоксина, оказавшееся равным 0,98%, затем дополнительно вносят 218 кг высушенной сульфитно-спиртовой барды и вновь перемешивают смесь. В результате было получено 1040 кг готового стандартизированного продукта, имеющего влажность 3,3%, титр спор 50 млрд спор/г, биологическую активность 2600 ЕА/мг, смачиваемость 80 с, стабильность 1%-ной рабочей суспензии 76%, содержание экзотоксина 0,75%, запах - легкий хвойный.

Препарат представлял собой смесь частиц размером 90-130 микрон. Данные электронной микроскопии среза частицы препарата показали, что препарат состоит из внутренней более рыхлой части, составляющей около 50% площади среза, и внешней более плотной оболочки. Частиц с диаметром более 200 микрон фракция не содержит.

Испытания препарата, получившего условное наименование "Баксин", в полевых условиях на картофельных плантациях против личинок колорадского жука 1-2 возраста показали, что при расходе препарата 1 кг/га гибель личинок составляет 95%.

Известный препарат Битоксинбациллин при расходе 3 кг/га обеспечивает гибель 76% личинок. Препарат представляет собой фракцию частиц с размерами от 80 до 600 микрон, в которой фракция 500-600 микрон составляла 0,3%, а фракция 150-500 микрон - 24%. Данные электронной микроскопии среза частицы препарата показали, что препарат состоит из однородной структуры.

При хранении в температурном интервале от -30 до +30^oC в течение 2 лет препарат потерял около 30% активности спор, сохраняя активность около 2000 EA/мг.

Ппимер 2. В концентрат культуральной жидкости, содержащей спорокристаллический комплекс Вас. thuringiensis. sp thuringiensis и остатки питательной среды, вносят остальные компоненты и часть ССБ. Концентрат (в количестве 2500 л) имел содержание абсолютно сухих веществ (АСВ) 8,0%, что составляет 200 кг. В это количество концентрата внесли 10 кг (5,0%) хлористого натрия, 6,0 л (3,0%) неонола, 9,0 кг (5,0%) сухой сульфитно-дрожжевой барды и 4,0 л (2,0%) раствора атрактантов. Полученную смесь тщательно перемешивают.

В готовом продукте было определено содержание экзотоксина, оказавшееся равным 0,97%, затем дополнительно вносили 51,0 кг высушенной сульфитно-дрожжевой барды и вновь перемешивали смесь. В результате было получено 250,6 кг готового стандартизованного продукта, получившего наименование Бикол и имеющего влажность 4,1%, титр спор 50,7 млрд спор/г, биологическую активность 2612 EA/мг, смачиваемость 90 с, стабильность рабочей суспензии 70%, содержание экзотоксина 0,75%, запах - легкий приятный.

Препарат представлял собой смесь частиц размером 80-150 микрон. Данные электронной микроскопии среза частицы препарата показали, что препарат состоит из внутренней более рыхлой части, составляющей около 60% площади среза, и внешней более плотной оболочки. Частиц с диаметром более 200 микрон фракция не содержит.

Испытания препарата в полевых условиях в яблоневых садах против плодожорок и листоверток показали, что при расходе препарата 1 кг/га гибель вредителей составляет 87%. Известный препарат Битоксибациллин с характеристиками, приведенными в примере 1, обеспечивает такую же эффективность при расходе 3 кг/га. При хранении в температурном интервале от -30 до +30^oC в течение 2,2 года препарат потерял около 20% активности спор, сохраняя активность около 2100 EA/мг.

Формула изобретения

Способ получения инсектицидного препарата на основе Bacillus thuringiensis, предусматривающий введение в спорокристаллический комплекс бактерий с остатками питательной среды таких веществ, как фотопротектор, антиоксидант, прилипатель и т.п., а также сульфитно-дрожжевой барды, причем барду вводят в два этапа, на первом из которых ее вводят при перемешивании в количестве 10 - 15 мас.% от регламентного количества до образования из смеси компонентов пространственной структуры, а на втором этапе - остальное количество барды при перемешивании с образованием оболочки на этой структуре.