CS250454B1 - Stabilizovaný mikrobní insekticidní prostředek a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Řešení se týká insekticidního prostředku na bázi mikroorganismů rodu Bacillus se specifickým účinkem na housenky škůdců, jehož podstata spočívá v tom, že vedle běž­ ných pomocných látek sestává z fermentační tekutiny s alespoň z 90 % vysporulovanou kulturou, zahuštěné na alespoň 6 % hmotnostních sušiny a stabilizované organickými kyselinami a/nebo· estery kyseliny p-hydroxybenzoové a/nebo alkalickými solemi kyseliny salicylové a benzoové a/nebo nanesením na nosič ze zrnitého organické­ ho nebo anorganického materiálu, přičemž hodnota pH suspenze činí 4,5 až 6,5, jakož i způsobu výroby uvedeného prostředku.

Description

Vynález se týká stabilizovaného mlkrobního insekticidního prostředku na bázi mikroorganismů rodu Bacillus, obzvláště Bacillus thuringiensis, se specifickým účinkem na housenky škůdců na zelenině, ovocných stromech a lesních porostech, jakož i způsobu výroby tohoto prostředku.

O náhradu chemických insekticidů biologickými způsoby boje je v současnosti projevován značný zájem. Tento zájem je motivován především zvyšujícím se tlakem ochrany životního· prostředí a ochrany zdraví před kontaminací vody a potravin rezidui chemických insekticidů, i tím, že používání těchto látek z řad organofosfátů, chlorovaných uhlovodíků a karbamátů již způsobilo· vysokou odolnost hmyzu a musí být aplikovány v dávkách, které jsou z hlediska hygienického, ekonomického i technického neúnosné. V praxi se proto stále více uplatňují mikrobiální insekticidy bakteriální nebo houbové a mezi nimi hlavně přípravky, jejichž základ tvoří Bacillus thuringiensis. V současné době je již známo mnoho různých kmenů Bacillus thuringiensis, které byly rozděleny dle bičíkových H-antigenů do 20 serotypů. Jednotlivé varianty vykazují specifické okruhy účinnosti na různé druhy hmyzu, převážně však na housenky Lepidopter. Rovněž jsou známé kmeny Bacillus sphaericus a další. Pro necílové organismy, užitečný hmyz, teplokrevné živočichy i pro člověka jsou tyto bakterie neškodné a nezanechávají po aplikaci jedovatá rezidua v prostředí ani v ošetřeném materiálu. Řeší i problém resistence škůdců proti chemickým insekticidům.

Dosud vyráběné mikrobní prostředky na bázi Bacillus thuringiensis jsou finalizovány ve formě suchého prášku, obsahujícího jak spory mikroba, tak i bílkovinnou insekticidní složku. Způsoby výroby takovýchto prostředků jsou popsány například v popisech vynálezů k čs. autorským osvědčením č. 235 785 a 235 786. Technologie výroby suchého práškovitého prostředku je z hlediska spotřeby energie značně náročná, neboť se produkt získává sprejovým sušením. Rovněž pro aplikaci má tato sypká forma některé nevýhody. Především je nutno prostředek před použitím suspendovat ve vodě, což mnohdy činí značné obtíže, obzvláště tehdy, použijí-li se při kultivaci suroviny snižující smáčivost konečného produktu, například odpěňovací oleje, případně jiná hydrofobní odpěňovadla nebo složky kultivačního média. V případě, že by se prostředek finalizoval ve formě zahuštěné vodné suspenze, chemicky či fyzikálně nestabilizované, ztrácí podstatně svoji aktivitu do 48 hodin při teplotě 25 °C skladování.

Výše uvedené nevýhody byly odstraněny přípravou stabilizovaného insekticidního prostředku na bázi mikroorganismů rodu Bacillus podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává vedle běžných smáčedel, emulgátorů, stabilizátorů suspense a ochucovadel z fermentační tekutiny s alespoň z 90 % vysporulovanou kulturou, zahuštěné na 6 až 30 = hmotnostních sušiny a stabilizované organickými kyselinami, například kyselina salicylová, sorbová, benzoová, p-hydroxybenzoová v množství 400 až 2 500 mg/kg a/nebo estery kyseliny p-hydroxybenzoové a/nebo alkalickými solemi kyseliny salicylové a benzoové v množství 400 až 2 000 mg/kg, přičemž hodnota pH suspense činí 4,5 až 6,5, a/nebo nanesením na nosič ze zrnitého organického nebo anorganického materiálu.

Uvedený prostředek obsahuje výhodně jako nosič pšeničnou nebo kukuřičnou krupici, šrotované středy kukuřičných palic, zeolit, perlit nebo expandovaný vápenec.

Výhody prostředku podle vynálezu spočívají v tom, že si při teplotě 54 °C zachovává svoji původní insekticidní účinnost z 90 proč. po dobu minimálně 14 dnů a minimálně 2 měsíce při skladování za teploty do 20 °C, přičemž pH konzervovaného materiálu je do 6,5. Dále je takovýto prostředek význačný tím, že při aplikaci škůdce neodpuzuje, ale housenky jej přijímají ochotně. Kromě stabilizačního účinku navrhované desinfektanty nepoškozují spory ani bílkovinné krystaly a nepoškozují rostliny. Prostředek se velmi snadno ředí před aplikací a odpadají náklady na jeho sušení.

Předmětem vynálezu je dále způsob výroby uvedeného prostředku, jehož podstata spočívá v tom, že se 'fermentační tekutina po· fermentaci mikroorganismů rodu Bacillus, výhodně Bacillus thuringiensis s alespoň z 90 % vysporulovanou kulturou zahustí při teplotě do 80 °C, výhodně do 55 °C na obsah sušiny 6 až 30 % hmotnostních, zahuštěný preparát se stabilizuje přípravkem organických kyselin a/nebo esterů kyseliny p-hydroxybenzoové a/nebo alkalických solí kyseliny salicylové a benzoové, přičemž hodnota pH suspenze se upraví na 4,5 až 6,5, a/nebo nanesením na předsušený zrnitý nosič anorganického nebo organického původu.

Optimální fermentační tekutina se získá subersní monokulturní kultivací optimálního inokula ve sterilním živném médiu za stálého vzdušnění při teplotě optimální pro daný kmen tak, a'by v době ukončení fermentace byla sporulace větší než 90 % buněk, aby zbytkový obsah živin byl minimální, a aby se finální hodnota pH dala snadno· upravit na 6,0. Takto· upravená fermentační tekutina se zahustí centrifugací, filtrací, ultrafiltrací nebo na vakuové odparce na koncentrát o minimálním obsahu sušiny 6 % hmotnostních a doplní emulgačním činidlem, ochuťovadlem a pomocným plnidlem a stabilizuje se chemickou konzervací nebo nanesením na předsušený nosič. Za účelem chemické konzervace se navrhuje použít desinfektanty z řady esterů kyseliny p-hydroxybenzoové, například me250454 thyl-, ethyl- nebo propylester, dále alkalické soli kyseliny salicylové a benzoové, silice nebo antibiotické látky. Pro účinnou stabilizaci při zachování insektlcidní aktivity se tyto látky dávkují v množství 400 až 2 500 mg/kg ve formě ethanolických roztoků jednotlivých látek nebo jejich směsí.

Zachováním základních pravidel optimální fermentace je možno získat fermentační tekutinu, která se dá v zahuštěné 'formě stabilizovat proti autolýze a kontaminaci a slouží jako tekutý insekticidní prostředek s nezměněnou aktivitou a snadno aplikovatelný v tekuté formě. Stabilizovaná krémovitá suspense se uchovává v nádobách s 10 % prostoru nad tekutinou pro zajištění dýchání stabilizovaných spor při teplotách do 25 ^CC, optimálně při 15 °C. Suspense se řadí pro aplikaci vodou tak, jako by to byl 10% suchý přípravek, tj. dávkuje se 10 až 15 1 krému na 1 ha.

Příklad 1

Vlastní fermentace probíhá známým způsobem v produkčním tanku po dobu 48 až 60 hodin, až dojde k bohatému nárůstu biomasy a kultura vysporuluje alespoň z 90 % a uvolní se bílkovinné krystaly. Po ukončení fermentace se fermentační tekutina zahustí odstředěním na obsah sušiny 6,5 % hmotnostních. Po přídavku smáčedla Dubacid, 1 % hmotnostního práškového bentonitu a 5 % hmotnostních laktosy se pH koncentrátu upraví na 6,0 a stabilizuje se přídavkem směsi methylesteru a propylesteru kyseliny p-hydroxybenzoové v poměru 1 : 1 ve formě ethanolického roztoku, přičemž přídavek činí 800 mg/kg suspense. Takto vyrobený prostředek má aktivitu 1 450 MBJ v 1 mg suspense. Po skladování při teplotě 25 °C po dobu 2 měsíců je aktivita prostředku 1 320 MBJ v 1 mg suspense.

Příklad 2

Vyfermentovaná půda, obsahující spory a bílkovinné krystaly, se zahustí na vakuové filmové odparce na sušinu 16 % hmotnostních. Po přídavku 5 % hmotnostních laktózy na sušinu záhustku se ve vibrofluidní sušárně nastříká na kukuřičnou krupici ve hmotnostním poměru 1:3 až 1:5. Finální produkt se dosušuje v proudu vzduchu o teplotě 40 až 80 °C. Insekticidní aktivita prostředku činí 1 000 MBJ, přičemž po' skladování po dobu 6 měsíců je aktivita beze změny.

P ř í k 1 a d 3

K fermentační tekutině, zahuštěné třikrát na ultrafiltračním zařízení se přidá 5 % hmotnostních smáčedla Citowett, 1 % hmotnostní práškového bentonitu, 8 % hmotnostních amylozymu a 5 % hmotnostních emulgátorů 45. Hodnota pH suspense se upraví na 6,5, načež se stabilizuje ethanolickým roztokem benzoanu sodného v množství 2 g na kg suspense.

Příklad 4 litrů tekutého přípravku vyrobeného podle příkladu 1 se naředí 120 1 vody. Po přepuštění takto připraveného postřikového roztoku se přípravek aplikuje letecky nebo jiným typem postřikovače v dávce 10 až 15 1 tekutého přípravku na 1 ha. Po aplikaci je přípravek přijímán housenkami a k nejvyšší mortalitě dochází 3 až 5 dnů po aplikaci.

Claims (4)

1. Stabilizovaný mikrobní insekticidní prostředek na bázi mikroorganismů, rodu Bacillus, obzvláště Bacillus thuringiensis, se specifickým účinkem na housenky škůdců na zelenině, ovocných stromech a lesních porostech, vyznačený tím, že vedle běžných smáčedel, emulgátorů, stabilizátorů suspense, ochucovadel a pomocných látek sestává z fermentační tekutiny s alespoň z 90 % vysporulovanou kulturou, zahuštěnou na 6 až 30 % hmotnostních sušiny a stabilizované organickými kyselinami, jako je například kyselina salicylová, sorbová, benzoová, p-hydroxybenzoová, v množství 400 až 2 500 mg/kg a/nebo estery kyseliny p-hydroxybenzoové a/nebo alkalickými solemi kyseliny salicylové a benzoové v množství 400 až 2 000 mg/kg, přičemž hodnota pH suspense činí 4,5 až 6,5, a/nebo nanesením na nosič ze zrnitého organického nebo anorganického materiálu.

2. Prostředek podle bodu 1 vyznačený tím, že jako nosič obsahuje pšeničnou nebo kukuřičnou krupici, šrotované středy kukuřičných palic, zeolit, perlit nebo expandovaný vápenec.

3. Způsob výroby prostředku podle bodu 1 vyznačený tím, že se fermentační tekutina po fermentaci mikroorganismů rodu Bacillus, výhodně Bacillus thuringiensis s alespoň z 90 % vysporulovanou kulturou zahustí při teplotě do 80 °C, výhodně do 55 ⁰ Celsia, na obsah sušiny 6 až 30 % hmotnostních, zahuštěný preparát se stabilizuje přídavkem organických kyselin a/nebo esterů kyseliny p-hydroxybenzoové a/nebo alkalických solí kyseliny salicylové a benzoové, přičemž hodnota pH suspense se upraví na hodnotu 4,5 až 6,5, a/nebo nanesením na zrnitý nosič anorganického nebo organického původu.

4. Způsob podle bodu 3 vyznačený tím, že se konzervační přísady přidávají ve formě ethanolického roztoku.