Технология бактериальных препаратов для сельского хозяйства

Содержание

Слайд 2

Российская микробиологическая промышленность производит три группы энтомопатогенных препаратов: 1. Бактериальные препараты

Российская микробиологическая промышленность производит три группы энтомопатогенных препаратов:
1. Бактериальные препараты

на основе Bacillus thuringiensis: энтобактерин, дендробациллин, инсектин, токсобактерин.
2. Грибной препарат боверин на основе гриба Beauveria bassiana.
3. Препараты на основе вирусов ядерного полиэдроза: вирин-ЭНШ и вирин-ЭКС.
Семейство палочковидных вирусов, которые могут быть разделены на две группы: полиэдрозы и гранулезы. Являются возбудителями вирусных заболеваний насекомых, преимущественно чешуекрылых. Безвредны для человека и теплокровных животных.
Слайд 3

Все микробные патогены выпускают в виде смачивающихся порошков или паст, реже

Все микробные патогены выпускают в виде смачивающихся порошков или паст, реже

гранул, эмульсии и кристаллов.
Технология получения бактериальных энтомопатогенных препаратов
Широко применяется грамположительная бактерия Bac. thuringiensis - при попадании внутрь тела насекомого, в ходе культивирования продуцирует ряд токсических соединений, повышающих эффективность приготовленных на ее основе препаратов.
Слайд 4

Среди таких токсичных продуктов, вырабатываемых этой бактерией, выделяют четыре компонента: 1.

Среди таких токсичных продуктов, вырабатываемых этой бактерией, выделяют четыре компонента:
1.

α-экзотоксин (фосфолипаза С) - продукт растущих клеток бактерий. Он вызывает распад незаменимых фосфолипидов в тканях насекомого, что приводит к их гибели.
2. ß-экзотоксин, или термостабильный токсин. Накапливается в культуральной жидкости симбатно росту клеток.
Его действие связано с ингибированием действия ДНК-зависимой РНК-полимеразы, что приводит к прекращению синтеза РНК в клетках насекомых и к их гибели. Действие этого токсина довольно медленное.
Слайд 5

3.γ- экзотоксин. Малоизученный, неидентифицированный фермент. 4.δ-эндотоксин. Представляет собой кристаллический белок (имеет

3.γ- экзотоксин. Малоизученный, неидентифицированный фермент.
4.δ-эндотоксин. Представляет собой кристаллический белок (имеет форму

правильных кристаллов).
Он не выделяется в культуральную среду, а остается внутри бактерии. Проявляет свое токсическое действие в желудочно-кишечном тракте насекомого, разрушая его ферментную систему.
Слайд 6

В зависимости от реакции на кристаллы насекомые делятся на три группы:

В зависимости от реакции на кристаллы насекомые делятся на три группы:
характерен

общий паралич;
паралич среднего отдела кишечника;
реакция на препарат в целом: гибель в результате прорастания спор и последующего размножения бактерий.
Бактерии Bac. thuringiensis антагонистичны к 130 видам насекомых.
Наиболее распространенные препараты на основе Bac. thuringiensis: энтобактерин, инсектин, алестин, экзотоксин, токсобактерин, дендробациллин, битоксибациллин.
Слайд 7

Технология производства включает все стадии (глубинный способ): - выращивание посевного материала

Технология производства включает все стадии (глубинный способ):
- выращивание посевного материала в

лаборатории и в посевном аппарате;
- промышленное культивирование в ферментаторе;
- концентрирование культуральной жидкости;
- сушку;
- стандартизацию и фасовку готового препарата.
Слайд 8

Если посевной материал получают в виде спор, то на всех стадиях

Если посевной материал получают в виде спор, то на всех стадиях

производственного культивирования используют питательную среду одного и того же состава.
Как правило, это дрожже-полисахаридная среда, содержащая (в %):
- кормовые дрожжи - 2-3;
- кукурузную муку - 1-1,5;
- кашалотовый жир - 1.
Перед началом культивирования рН среды не регулируют: при добавлении всех компонентов она устанавливается обычно около 6,3.
К концу ферментации рН повышается до 8-8,5. Процесс культивирования заканчивают при степени спорулизации 90-95 % и титре спор не менее 109 в
1 см3.
Слайд 9

Готовую культуральную жидкость перекачивают в отдельный простерилизованный сборник подкисляют до рН

Готовую культуральную жидкость перекачивают в отдельный простерилизованный сборник подкисляют до рН

6-6,2 и передают на стадию сепарации.
В результате сепарации получают пасту влажностью 85 % с выходом около 100 кг в 1 м3 культуральной жидкости.
Конечным продуктом производства может быть либо смачивающий порошок, либо стабилизированная паста.
Первый получают путем высушивания пасты на распылительной сушилке до остаточной влажности 10 % и смешением с каолином.
Вторую - внесением в пасту карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ).
Препарат эффективен в борьбе с более чем 60 видами насекомых.
Слайд 10

Первый отечественный препарат получен на основе Bac. thuringiensis var. galleriae –

Первый отечественный препарат получен на основе Bac. thuringiensis var. galleriae – энтобактерин.Препарат выпускается

в виде сухого порошка с содержанием спор и кристаллов эндотоксина по 30 млрд/г пасты с наполнителем, а также жидкости в смеси с прилипателем.
Эффективен против чешуекрылых насекомых (капустной белянки, капустной моли, лугового мотылька, пяденицы, шелкопряда, боярышницы и др.). Применяют препарат путем опрыскивания растений суспензией из расчета 1–3 кг/га для овощных и 3–5 кг/га – для садовых культур с использованием наземных и авиационных опрыскивателей.
Слайд 11

Оптимальные условия внешней среды для применения энтобактерина – отсутствие осадков и

Оптимальные условия внешней среды для применения энтобактерина – отсутствие осадков и

диапазон температур 18–32 °С.
Препарат кишечного действия, при поедании гусеницами вместе с листовой зеленью после попадания в желудочно-кишечный тракт насекомого вызывает общую интоксикацию и затем полный паралич. Основная масса насекомых гибнет в течение 2–10 дней.
Слайд 12

Дендробациллин является препаратом для защиты леса от сибирского шелкопряда на основе

Дендробациллин является препаратом для защиты леса от сибирского шелкопряда на основе Bac.

thuringiensis var. dendrolimus. Бактерия была выделена из гусениц сибирского шелкопряда.
Эффективен для защиты овощных, плодовых и технических культур от разных насекомых (совок, белянок, молей, пядениц и др.). Препарат не токсичен для полезной энтомофауны, исключение составляют тутовый и дубовый шелкопряд, применяется и действует аналогично энтобактерину.
Слайд 13

Инсектин – по действию аналогичен дендробациллину, предназначен для борьбы, главным образом,

Инсектин – по действию аналогичен дендробациллину, предназначен для борьбы, главным образом,

с сибирским шелкопрядом. Получен на основе Bac.thuringiensis var.insectus.
БИП – биологический инсектицидный препарат, изготавливается в виде сухого порошка и пасты на основе Bac. thuringiensis var. Darmstadiensis, эффективен против вредителей плодовых (от яблочной и плодовой молей, пядениц, листоверток, шелкопрядов) и овощных культур (белянок, молей).
Бактулоцид – бактерия, на основе которой выпускается данный препарат, выделена из водоема и отнесена к группе Bt H14,
Слайд 14

Бактулоцид выпускается в виде сухого порошка с титром спор около 90

Бактулоцид выпускается в виде сухого порошка с титром спор около 90

млрд./г и содержит такое же количество кристаллов.
Применяется в жидком виде разбрызгиванием по поверхности водоема. Доза в зависимости от характера водоема и вида комаров варьирует от 0.5 до 3.0 кг/га водной поверхности. Кристаллический эндотоксин бактулоцида высоко токсичен для личинок комаров и мошек, но совершенно безопасен для других насекомых и гидробионтов, обитающих в одном водоеме с комарами.
Слайд 15

Технология получения грибных энтомопатогенных препаратов способны поражать большое количество насекомых-вредителей, вызывая

Технология получения грибных энтомопатогенных препаратов
способны поражать большое количество насекомых-вредителей, вызывая у

них заболевание - микоз.
По сравнению с бактериями и вирусами грибы обладают рядом особенностей:
а) поражение происходит не через пищеварительный тракт, а непосредственно через поверхностные ткани;
б) насекомые поражаются в фазе развития куколки, что не наблюдается при воздействии на них микробных препаратов;
в) грибы характеризуются относительно большой скоростью роста и огромной репродуктивной способностью; в виде спор могут длительное время находиться в природных условиях без заметного снижения энтомопатогенной активности.
Слайд 16

Воздействие грибного препарата на насекомое через покровы. Попав в тело насекомого,

Воздействие грибного препарата на насекомое через покровы.
Попав в тело насекомого,

грибная спора прорастает в гифу, затем разрастается в мицелий, от которого отчленяются гифальные тельца - конидии, составляющие инфекционную единицу энтомопатогенных грибов.
Как правило, гибель наступает от большого количества токсинов, выделяющихся грибами.
В России производится грибной препарат боверин на основе гриба рода Beauveria.