Zemědělské biotechnologie biopesticidy

Video: aeroponic závod, ústav zemědělské biotechnologie, RosBioTech - 2013

Ztráty zemědělské a lesnické z hmyzích škůdců každý rok ve světě se odhadují asi 100 miliard dolarů. Po dlouhou dobu se vypořádat se s nimi byly použity pesticidy, ale především, jsou často toxické pro zvířat a lidí, a za druhé, mnoho toxických chemikálií v hmyz vyvinout rezistenci. To vše vedlo k potřebě najít nové a účinné prostředky boje.

Nejslibnější bylo využívání přírodních patogenů - mikroorganismy, jejichž toxiny jsou příčinou smrti škůdců v jejich přirozeném prostředí. V současné době se v různých zemích celého světa produkují více než 30 mikrobiologických entomopatogenní drogy. Ty se vyznačují vysokou specifičností porazit některých druhů hmyzu a téměř úplné neškodné pro člověka, teplokrevných zvířat, ptáků a užitečný hmyz.

Entomopatogenní přípravky vyrobené na bázi mikroorganismů izolovaných z přírodního prostředí a znovu zaveden za stejných podmínek, jako patogeny nezpůsobí nežádoucí změny v ekosystémech a neporušuje ekologické situace v regionu.

Ruský mikrobiologický průmysl produkuje tři skupiny entomopatogenní přípravků:
1. Bakteriální přípravky na bázi Bacillus thuringiensis: entobakterin, dendrobatsillin, insektin, toksobakterin.
2. Plísňové příprava boverin bázi houby Beauveria bassiana.
3. přípravky na bázi jaderný polyedrický viry: Virin-Hinche a Virin-EX.

Všechny mikrobiálních patogenů vyroben ve formě smáčitelných prášků nebo past, méně granule, emulze a krystalů.

Při přímé aplikaci často zahrnovat různá aditiva jako jsou rozpouštědla, emulgátory, zvýšení jejich účinnosti.

Technologie pro výrobu bakteriální přípravky entomopatogenní

Ze všech entomopatogenní bakterie, nejpoužívanější gram-pozitivní bakterie Bac. thuringiensis, který, kromě tvorby spór, působit septikémie hmyz požitím těla během kultivace produkuje řadu toxických látek, které zvyšují účinnost připravených přípravků na jeho bázi.

Mezi takové toxických produktů vyráběných touto bakterií je rozdělen do čtyř částí:
1. a-exotoxin (fosfolipáza C) - produkt rostoucí bakteriální buňky. Ten způsobuje rozpad esenciálních fosfolipidů v hmyzích tkání, které vede k jejich smrti.

2. b-exotoxin, nebo tepelně stabilní toxin. Hromadí se na růstu kultury kapaliny symbatically buněk. Jeho činnost je vzhledem k inhibici působení DNA-dependentní RNA polymerázy, což vede k ukončení syntézy RNA v hmyzích buňkách a jejich smrti. Akce tohoto toxinu je docela pomalý.

3. 8-endotoxinu. Jedná se o krystalický protein, který má (ve formě pravidelných krystalů). Nemá vyniknout v kultivačním médiu, a zůstává uvnitř bakterie. Působí na jeho toxické účinky v zažívacím traktu hmyzu, zničení jeho enzymatického systému.

Je známo, že bakterie skupiny Bac. thuringiensis antagonistické k typům 130 minutových hmyzu, včetně škůdců oblasti, zeleniny, ovocných plodin, vinice a lesy. Největšího efektu se dosahuje při použití této skupiny léku s ohledem na škůdce listožravého.

Schopnost Bac. thuringiensis vytvoření různých toxických produktů, spory, krystaly se používají v průmyslu pro výrobu na základě tohoto mikroorganismů nejrůznějších entomopatogenní přípravků.

Všechny bakteriální entomopatogenní přípravky na bázi Bac. thuringiensis vyrobeny stejným režimu procesu. Technologie výroby zahrnuje všechny fáze, které jsou typické pro jakékoliv mikrobiologické výroby na základě způsobu výroby hlubokých mikroorganismů: rostoucí semeno v laboratoři a v průmyslovém Apparate- setí pěstování v kultuře, fermentatore- koncentrace zhidkosti- sushku- standardizace a balení hotového výrobku.

Je-li osivo ve formě sporu, ve všech fázích výrobního kultury za použití kultivačního media stejného složení. Obvykle se jedná o droždí polysacharid médium, obsahující (v%): živin kvasinek - 2-3 kukuřičná mouka - 1-1,5- kashalotovy tuk - 1. V případě, že pěstování semen není určen, aby byl na fázi tvorby spór, v secího stroje se používá koncentrovanější prostředí než v průmyslových fermentorech.

Před začátkem kultivačního média pH nebylo upraveno: přidání všech komponent, je nastavena obvykle asi 6,3. Na konci fermentace se hodnota pH se zvýší na 8-8.5. kultivace proces se ukončí při stupni 90-95% a sporulizatsii spor titr ne méně než 109 v 1 ml. Hotová kultivační kapalina se čerpá do odděleného sběru sterilizované okyselí na pH 6-6,2 a přenášeny do separačního stupně. V důsledku oddělovacího získané pasty vlhkosti 85% ve výtěžku asi 100 kg na 1 m kultivační kapaliny. Výroba konečného produktu může být buď smáčitelný prášek nebo stabilizovaná těstoviny.

První z nich je získaný sušením pasty na sprejové sušárně na obsah zbytkové vlhkosti 10% a míšení s kaolinem. Za druhé - což v karboxymethylcelulóza pasty (CMC). V tomto provedení je konečný produkt je viskózní kapalina světle šedé barvy, homogenní složení, nezamrzá při skladování, bez zápachu, nepodléhá rozkládat nebo fermentace.

Technologie pro výrobu entomopatogenní houbových drog

Entomopatogenní přípravky na bázi mikroskopických hub, které jsou schopné infikovat velké množství škůdců, přimět je, aby nemoc - plíseň nohou. Ve srovnání s bakteriemi a viry hub mají řadu funkcí: a) nedochází ke ztrátě přes zažívací trakt, a přímo přes povrch tkáně-b), hmyz jsou ovlivněny ve fázi kukly, která není pozorována, když jsou vystaveny mikrobiálnímu preparatov- c) houby se vyznačují poměrně vysoké tempo růstu a obrovské reproduktivní sposobnostyu- spor může být dlouhá doba v přirozeném prostředí bez znatelného snížení entomopatogenní aktivity.

Účinky na plísňové přípravy vychází z hmyzího spor plísní průniku do dutiny těla přes kůži. Poté, co v těle hmyzu, spory hub klíčit v Gifu, pak roste do podhoubí, ze kterého otchlenyayutsya hyf buňky - konidie obsahující infekční jednotky entomopatogenní houby. Zpravidla ztráta pochází z velkého množství toxinů produkovaných houbami.

Pokud dostatečně toxin nebo hmyz není citlivá na něj přijde smrt po vláknitý mycelium vyplňuje celé tělo hmyzu, který ovlivňuje především svaly. V závislosti na velikosti úmrtí hmyzu přichází v období dvou až osmi dnů.

Rusko vytváří houbová drogami boverin na základě houbou Beauveria. Tento lék se používá k zničit asi 60 druhů škůdců, zejména brouků. Je neškodný pro teplokrevné živočichy a lidi, nezpůsobuje popáleniny rostliny.

Boverin získá za použití jak hluboké a mělké průmyslové pěstování kmene houby.
Příprava boverina submerzní kultivace Příprava boverina této metody se provádí za přísně aseptických podmínek. Složení živného prostředí obsahuje následující složky (v%): kvasnice krmné - 2- škrob - chlorid sodný 1 - chlorid manganu 0,2 - Chlorid vápenatý 0,01 až 0,05.

Doba trvání kultivace tří nebo čtyř dnů při teplotě 25-28 ° C pěstování hub se provádí za podmínek stálého míchání a nucené provzdušňování. V průběhu kultivace hluboké hub v průběhu prvního dne a půl, krmné kvasnice je kompletně lyžovány a houba se koná v průběhu této doby všech fází jeho růstu. Na konci úplného zrání houby je přiděleno maximální počet enzymů, které vedou k lýze mycelia a konidií podporuje akumulaci. Hotová kultivační kapalina se podrobí separaci nebo filtrací.

Po filtraci se získaná pasta byla 70 až 80% obsah vlhkosti, který se vede do rozprašovací sušárny. Vysušené výtrusy jsou jemný prášek 10% vlhkosti vzduchu. Výsledný prášek se standardizován potřebné množství kaolinu, někdy jako přísady v konečném přípravku se podává smáčení a lepidla.

Technologie pro výrobu boverina kultivací povrchu houby

Tato metoda je časově náročné a pracné, takže má omezené použití. Superficiální houbové kultivace se provádí v kapalném médiu, a polotuhé na těchto médiích houby má dobrou rychlost růstu. Jeho mikrobiologické výroby je dokončen ve fázi spór ložiska filmu, který se následně odstraní, vysuší se, pozemní a popřípadě vhodné množství plniva standardizovány.

Mezi možné technik používaných při výrobě povrchové boverina kultivaci rozlišují: a) kultivaci houby v kapalném médiu bez autoklávu, a míchání aeratsii- b) kultivaci na pevném médiu autoklávu bez míchání a provzdušňování. Tyto techniky jsou založeny na tom, že houba roste také v různých pěstebních substrátů - odpadních zemědělských produktů.

Kultivace houby v kapalném médiu bez autoklávu, za míchání a provzdušňování se provádí bez předchozího sterilizaci média, se ohřívá jen na teplotu zpětného toku, nalije do dřevěný rám pokrytý plastovou fólií na vnitřní straně. Reakční směs se ochladí na teplotu 30-40 ° C, naočkuje se suchými sporami. Nejlepší lešení pokryté polyethylenovou fólií, která, poté se odstraní tvorba plísní spory ložiska filmu. Jako médium použité různé vývary, například z cukrové řepy, brambor, dýně, mouky.

V procesu růstu houby na pevném médiu v autoklávu bez míchání a provzdušňování poskytnuty oddělené sterilizaci nádob umístěných živného prostředí (mladiny agar, brambor, mrkev, kukuřice, meloun kůry) po dobu čtyřiceti minut při teplotě 110 ° C Sterilní substrát je vyroben suchým spór kontejneru substrát se protřepe, aby se homogenní rozdělení inokula a nechá se stát při okolní teplotě 18-23 ° C

Vzdělání conidiospores dokončené do konce 12-15 dnů. zbytků hub kultura ze substrátu odstraní z nádoby a suší se na stojanech na 25-28 C. Příprava konečného produktu je dokončen mletím materiálu na jemný prášek.

Technologie pro výrobu entomopatogenní virových agens

Ze všech entomopatogenní virových agens mají nejvyšší specifičnost pro hostitele hmyzu: obvykle ovlivní pouze jeden typ, takže jsou téměř zcela neškodné pro rostliny, zvířata a lidi.

Viry se vyznačují vysokou odolností proti nepříznivým vlivům okolního prostředí (teplota, vlhkost), které jsou schopny udržet svou činnost v průběhu 10-15 let, je mimo hmyzu.

Infekce se vyskytuje při podávání viru hmyzímu škůdci. Pasti ve střevech virionů do buněk v těle, a virová replikace se vyskytuje v jádrech těchto buněk. Uvolněné viry infikují další buňky, pokud hmyz neumírá.

Charakteristickým rysem výroby virů je, že reprodukovat pouze v živé tkáni. Proto je výroba jakéhokoliv virového přípravku je odlišné od těch považovány bakteriální přípravky.

Technologie jakýchkoliv virových léků začíná kultivaci v hostitelském hmyzu na umělých média, zajišťující jejich fyziologicky zdravotního stavu. V určité fázi vývoje (obvykle v kroku housenky) hmyzu infikovaných přidáním virové suspenze do krmiva. V tomto pre-očkovací látky byl připraven z několika pacientů larev.

Po expozici pro maximální akumulaci viru v hmyzích tkání (7-9 dnů), mrtvé larvy byly odděleny, jejich sušen při teplotě 30-35 ° C, zem mechanickým způsobem do výstupních buněk z tkání vměstků. Hmota získaná se přidá fyziologický roztok nebo destilovanou vodou v poměru 1 ml na housenky, směs se míchá a filtruje se (odstředí).

Hotové přípravky se vyrábějí ve formě vodných roztoků, olejové roztoky, suché prášky, pasty a m. P.

LV Timoshenko, MV Chubik

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné