CS273622B2 - Mixture for ice crystals' nuclei formation suitable as hail-storm protection - Google Patents

Mixture for ice crystals' nuclei formation suitable as hail-storm protection Download PDF

Info

Publication number
CS273622B2
CS273622B2 CS764186A CS764186A CS273622B2 CS 273622 B2 CS273622 B2 CS 273622B2 CS 764186 A CS764186 A CS 764186A CS 764186 A CS764186 A CS 764186A CS 273622 B2 CS273622 B2 CS 273622B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
temperature
bacterial mass
droplets
sodium chloride
cultures
Prior art date
Application number
CS764186A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS764186A2 (en
Inventor
Tibor Dr Farkas
Valeria Nemeth
Endre Dr Wirth
Jozsef Ing Zakocs
Zoltan Dr Ing Klement
Aniko Nagy
Original Assignee
Allami Biztosito
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Allami Biztosito filed Critical Allami Biztosito
Publication of CS764186A2 publication Critical patent/CS764186A2/en
Publication of CS273622B2 publication Critical patent/CS273622B2/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G15/00Devices or methods for influencing weather conditions

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The above composition provides ice crystal germs and thus leads to the freezing of droplets in super-cold clouds. It contains as the active ingredient the bacterial mass obtained from cultures of Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola or Pseudomonas fluorescens or the mixtures or the cell membranes or super natant material of this cultures. The compositions prepared with liquid or solid carrier substances are injected by means of an aircraft or other method into the cloud layer where they result in the freezing of a large number of fine water particles even before a small number of large lumps of ice form in the absence of crystal germs.

Description

(57) (Těšeni se týká směsi pro tvorbu zárodků ledových krystalů pro ochranu proti krupobití. Tato směs může v podchlazených mracích iniciovat zmrznuti kapiček vody.(57) (Cooking refers to an ice crystal seed composition to protect against hail. This mixture may initiate freezing of water droplets in supercooled clouds.

□ako účinnou látku obsahuje bakteriální hmotu získanou z kultur Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola nebo Pseudomonas fluorescens nebo z jejich směsi, nebo z nich izolovaná buněčné membrány nebo supernatant těchto kultur. Směsi připravené za pomoci kapalných nebo pevných nosičů se mohou pomoci letadel nebo jinak dopravit do vrstvy mraků, kde půaobi zmrznuti mnoha jemných částeček vody ještě před tím, než v důsledku malého množství zárodků krystalů mohou vytvořit velké kusy ledu.Obsahuje as active substance, it contains a bacterial mass obtained from cultures of Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola or Pseudomonas fluorescens, or a mixture thereof, or cell membranes isolated or supernatant thereof. Mixtures prepared with liquid or solid carriers can be assisted by aircraft or otherwise conveyed to a cloud layer where many fine water particles are frozen before they can form large pieces of ice due to the small amount of crystal nuclei.

(13) (13) B2 B2 5 5 (51) (51) Int. C 12 C 12 Int. C 12 C 12 Cl. N 1/20// R Ij38 Cl. N 1/20 // Rj38

CS 273622 32CS 273622 32

Vynález se týká kompozice vhodné pro ochranu proti krupobití, která způsobuje tvorbu zárodků ledových krystalů a krystalizačních center,The invention relates to a composition suitable for protection against hail, which causes the formation of ice crystals and crystallization centers,

3e všeobecně známou skutečnosti, že krupobití způsobuje v hospodářském životě poměrně značné škody. Proto se ve stoupajicl miře používají způsoby umělého ovlivněni počasi, při kterých se jeko ochrana proti krupobití zaváděj! do atmosféry určité anorganické látky. Nejčastěji se k tomuto účelu používá jodid stříbrný a Jodid olovnatý (DT-OS č. 25 38 861).3e the well-known fact that hail causes considerable damage in economic life. Therefore, artificial weathering methods are used increasingly in which the hail protection is introduced! into the atmosphere of a certain inorganic substance. Silver iodide and lead iodide (DT-OS No. 25 38 861) are most commonly used for this purpose.

Mraky které se nacházej! v atmosféře jsou často v koloidně nestabilním stavu.The clouds you are in! they are often in a colloidly unstable state in the atmosphere.

Kapičky vody, tvořici mraky, jsou podchlazené, nacházej! ee také při teplotách pod bodem mrazu ještě v kapalném stavu.The water droplets forming the clouds are supercooled, find it! ee also in liquid state at temperatures below freezing.

V přírodních mracích je možno všeobecně pozorovat, že kapičky samotné při teplotách v rozmez! -10 až -15 °C ještě neztarznou, Základem toho je skutečnost, že proces zmrznuti může začit teprve při určité úrovni vnitřní energie; Jinými slovy; kondenzaci vzniklé, čisté kapičky vody mohou z energetického hlediska zmrznout teprve značně pod teplotou bodu mrazu.In natural clouds it is generally observed that the droplets themselves at temperatures in the range! -10 to -15 ° C do not freeze yet. The basis for this is that the freezing process can only start at a certain level of internal energy; In other words; From the energy point of view, pure water droplets formed by condensation can freeze only considerably below freezing point.

Proces zmrznuti je ulehčován přítomnosti cizích částeček. Tyto clzi částečky jsou však přítomny v atmosféře pouze v koncentraci, která je o mnoho nižši než koncentrace, při které probíhá kondenzace atmosférické vodní páry. Podstata mikrofyzlkálniho ovlivněni spočívá přimo v tom, že chybějící přírodní zárodky krystalů se nahradí umělou cestou.The freezing process is facilitated by the presence of foreign particles. However, these particles are present in the atmosphere only at a concentration much lower than the concentration at which atmospheric water vapor condenses. The essence of microphysical influence lies directly in the fact that the missing natural nuclei of crystals are replaced by artificial means.

Když je přítomno málo zárodků krystalů, vzniká v kritických oblastech mraků pouze málo ledových krystalů a tyto způsobuji vznik krupobití.When few seed crystals are present, only few ice crystals are formed in critical areas of the clouds, and these cause hail.

Účinnost uměle vyrobených a do mraků vpravených zárodků tvořících ledové krystaly závisí ve velké míře na jejich takzvané aktivitni prahové teplotě. Tato prahová teplota je nejvyšši teplota, při které existujíc! částečky ještě mohou vyvolávat fázovou změnu vodních kapiček. Nejlepší anorganickou látkou pro tvorbu zárodků ledových krystalů je jodid stříbrný, jehož prahová teplota činí -4,5 °C. Prahová teplota jodldu olovnatého, používaného v Madarsku k zamezeni vzniku krupobití, činí přibližně -7 °C.The efficiency of man-made and cloud-embedded ice crystals is largely dependent on their so-called activity threshold temperature. This threshold temperature is the highest temperature at which it exists! the particles may still induce a phase change of the water droplets. The best inorganic substance for the formation of ice crystals is silver iodide, the temperature of which is -4.5 ° C. The lead temperature of lead iodide used in Hungary to prevent hail is approximately -7 ° C.

Pomoci částeček rozprášených do atmosféry, se mohou škody způsobované krupobitím snížit, neboř vlivem těchto částeček se zvýší počet kondenzačních zárodků a proto vznikají pouze malá zrnka ledu, která nejsou nebezpečná. Tato ledová zrnka taji během svého pádu atmosférou a země dosahuji již pouze ve formě deště.With the help of particles sprayed into the atmosphere, the damage caused by hail can be reduced, as these particles will increase the number of condensation germs, and therefore only small grains of non-hazardous ice are produced. These ice grains melt through the atmosphere during their fall and reach the earth only in the form of rain.

Mrznoucí·*, to znamená krystalizačni vlastnosti nejčastěji používaných anorganických sloučenin spočívají v tom, že krystalové mřížka těchto látek ja ve velká miře podobná krystalové mřížce ledu. Odpovídající mřížkové konstanty ledových krystalů a krystalů jodidu stříbrného se liší asi o 1 až 2 %. Mezi mřížkovými konstantami ledu a Jodldu olovnatého je rozdíl poněkud větši; přesto leží prahová teplota jodidu olovnatého také podThe freezing, i.e. the crystallizing properties of the most commonly used inorganic compounds is that the crystal lattice of these substances is largely similar to the crystal lattice of ice. The corresponding lattice constants of ice crystals and silver iodide crystals differ by about 1 to 2%. The difference between the lattice constants of ice and lead iodine is somewhat greater; nevertheless the lead temperature of lead iodide is also below

-6 °C. Značný rozdíl mezi oběma sloučeninami spočívá také v rozpustnosti ve vodě; roz«•fi pustnost jodldu stříbrného činí 0 . 10 g/100 ml, rozpustnost jodidu olovnatého činí . 104 g/100 ml. Oodld olovnatý se v Mačfersku používá v množství asi 2000 kg ročně.5 ° C. A considerable difference between the two compounds also lies in the solubility in water; the silver iodine permeability is 0. 10 g / 100 ml, the solubility of lead iodide is. 10 4 g / 100 ml. Lead Oodld is used in Mačfersku in the amount of about 2000 kg per year.

To znamená průměrné znečištěni jodidem olovnatým v množství 200 až 250 g/ha, neboř sloučenina se dostává s dešřovou vodou do půdy a potom Je zabudována do rostlinných a živočišných organismů.This means an average contamination of lead iodide of 200 to 250 g / ha, since the compound gets into the soil with rainwater and is then incorporated into plant and animal organisms.

Také ve spojeni s jodidem stříbrným se vyskytuji problémy se znečištěním životního prostředí. Použitelnost této sloučeniny je dále omezena tlm, že se látka působením světla rozkládá.There are also environmental pollution problems associated with silver iodide. The utility of this compound is further limited by the fact that the substance degrades under the influence of light.

Použiti anorganických sloučenin má následujíc! nevýhody;The use of inorganic compounds has the following: disadvantages;

- znečištují životní prostředí,- pollute the environment,

- jejich aktivitni prahová teplota je velmi nízká a jejich úplné spektrum aktivity klesá v rozsahu minusových teplot v širokém rozmezí /spektrum aktivity jodidu stříbrného počíná při teplotš -4,5 °C a pokračuje až do -15 a -20 °C/,- their activity threshold temperature is very low and their full spectrum of activity decreases over a wide range of minus temperatures (the spectrum of silver iodide starts at -4.5 ° C and continues down to -15 and -20 ° C),

- výrobní cena a náklady na použiti jaou příliš vysoké.- the cost of production and the cost of use are too high.

Úkolem vynálezu tedy je připravit látku způsobující tvorbu krystalů pro led, která býSUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a crystalline substance for ice formation which is:

CS 273S22 B2 neznečišťovala životni prostředí, neboť by byla během krátkého času přírodní cestou odbourána, a jejíž prahová teplota a spektrum aktivity by bylo okolo teploty O °C,CS 273S22 B2 did not pollute the environment as it would be degraded in a short time by natural means and whose threshold temperature and activity spectrum would be around 0 ° C,

Oiž dříve bylo zjištěno, že určité organické látky jsou rovněž vhodné jako umělé látky pro tvorbu zárodků krystalů. Proto se experimentovalo nejen s anorganickými sloučeninami, hýbrž také s organickými látkami jako s umělými zárodky krystalů, jako je například methaldehyd, floroglucin a podobně.Previously, it has been found that certain organic substances are also suitable as artificial nucleation agents. Therefore, not only inorganic compounds, but also organic substances such as artificial crystal nuclei such as methaldehyde, floroglucin and the like have been experimented.

V sedmdesátých letech bylo zjištěno, že alespoň část přirodnich, v atmosféře se vyskytujících zárodků krystalů, sestává z organických substancí biologického původu a pochází z rozložené vegetace a z mořského planktonu.In the 1970s, it was found that at least a portion of the natural, nucleated crystals of the atmosphere, consist of organic substances of biological origin and come from decomposed vegetation and marine plankton.

V přírodě se vyskytují mikroorganismy Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola a Pseudomonas fluorescens, které způsobuji jako původci tvorby ledových zárodků na rostlinách škody mrazem /0. Baceteriol, 154/1, 359 - 355 /1985//. Proto byly výzkumy směrovány tak,· aby byl tento účinek klonováním snížen /Evropská zveřejněná patentová přihláška č. 138 426/.In nature, microorganisms Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola and Pseudomonas fluorescens occur, which cause frost damage to plants as the causative agent of the formation of ice germs / 0. Baceteriol, 154/1, 359-355 / 1985 //. Therefore, the investigations have been directed to reduce this effect by cloning (European Patent Application Publication No. 138,426).

Nyní bylo a překvapením zjištěno, že bakteriální hmota získaná z kultur Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola a Pseudomonas fluorescens nebo jejich směsi, nebo z těchto kultur isolované buněčné membrány nebo supernatant těchto kultur, je výborně vhodný jako účinná látka pro kompozice tvořící ledové krystaly.It has now been found, and surprisingly, that bacterial mass obtained from cultures of Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola and Pseudomonas fluorescens or mixtures thereof, or isolated cell membrane cultures or supernatant of these cultures, is excellently suitable as an active ingredient for ice crystal forming compositions.

Kapalné kompozice vyrobené z účinných látek získaných fermentaci se mohou rozptýlit rozstřikem do prostoru atmosféry, účinně látky obsahující pevné přípravky, se mohou použit jako pyrotechnické směsi.Liquid compositions made from the active ingredients obtained by fermentation can be dispersed by spraying into the atmosphere, effectively containing solid preparations can be used as pyrotechnic mixtures.

Rozptýleni kapalných kompozic se může provést na zemi nebo z letadla pomoci generátoru. Rozptýleni na zemi je poněkud dražší. Částečky rozptýlené do prostoru atmosféry postupuji v často se vyskytujícím vertikálním prouděni vzduchu až do roviny mraků.Dispersion of the liquid compositions can be carried out on the ground or from an aircraft by means of a generator. Scattered on the ground is somewhat more expensive. Particles scattered into the atmosphere move in the vertical airflow that often occurs up to the plane of the clouds.

Tento způsob má tu nevýhodu, že je použitelný pouze za určitých meteorologických, popřípadě geografických podmínek. Pomoci letadla je podstatně jednodušší, částečky se mohou v odpovídající koncentraci rozptýlit na odpovídající správné místo.This method has the disadvantage that it can only be used under certain meteorological or geographic conditions. Helping the aircraft is considerably simpler, the particles can disperse in the appropriate concentration to the right place.

Pevné přípravky se mohou na požadovaná místa použiti dopravit za pomoci pyrotechnických patron aplikovaných z letadel.Solid formulations can be delivered to the desired sites of use using pyrotechnic cartridges applied from aircraft.

Kompozice podle vynálezu má oproti známým řešením následující výhody:The composition according to the invention has the following advantages over known solutions:

- neznečišťuji životni prostředí, ale jsou po svém zaneseni do půdy mikrobiologickou cestou odbourány,- they do not pollute the environment but are degraded by microbiological degradation,

- jaou většinou účinnější než známé používané anorganické sloučeniny,- are generally more potent than the known inorganic compounds used,

- jejich prahová teplota je okolo -3 °C, spektrum aktivity je až -10 °C /jodid stříbrný: -4,5 až -20 °C, jodid olovnatý -7,5 až -20 °C/,- their threshold temperature is about -3 ° C, the spectrum of activity is up to -10 ° C (silver iodide: -4,5 to -20 ° C, lead iodide -7,5 to -20 ° C),

- specifická výrobní cena kompozice je podstatně nižši než dosud vyráběných známých látek.the specific manufacturing cost of the composition is substantially lower than the known substances so far produced.

Mikroorganismy používané ve smyslu vynálezu jsou známé, Osou uloženy v National Colleotion of Plant Pathogenic Bacteria, Herpanden, Velká Britanie pod následujícími čísly: Pseudomonas syringae pv. Syringe van Halí N.C.P.P.B. 2 507;The microorganisms used in the sense of the invention are known to be deposited in the National Colleotion of Plant Pathogenic Bacteria, Herpanden, UK under the following numbers: Pseudomonas syringae pv. Syringe van Halí N.C.P.P.B. 2,507;

Erwinia herbicola /Lohnia/ dye N.C.P.P.B. 2 281;Erwinia herbicola / Lohnia / dye N.C.P.P.B. 2 281;

Pseudomonas fluorescens migula N.C.P.P.B. 1 598.Pseudomonas fluorescens migula N.C.P.P.B. 1 598.

Pro výrobu účinné látky kompozice podle vynálezu se zaočkuje Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola, Pseudomonas fluorescens nebo směsi těchto bakterii v množství 10 až 10° zárodků na 1 ml živného roztoku, který byl předtím známým způsobem vysterilisován. Kultura ae fermentuje po dobu 24 až 36 hodin při teplotě 20 až 30 °C. Potom se bakteriální hmota oddělí od přebytku kapaliny. Bakteriální hmota se může zředit 50 až 100 % hmotnostními roztoku pufru o koncentraci 0,1 až 2 % hmotnostních, výhodně roztoku dihydrogenfosforečnanu o pH 6,5 až 7 a potom ae zpracuje ultrazvukem. Rozrušené buňky se odvodni, výhodně za použití lyofilisace. Za účelem rozrušeni buněk se může bakteriální hmota také rozmíchat s roztokem glukosy o koncentraci 10 až 80 % hmotnostních a aktivni substance se potom oddělí centrifugaci nebo chromatograficky. Konečně se imůže bakteriální hmota také zpracovat ultrazvukem a centrifugaci při 20000 až 40000 g oddělit rozrušené buňky. Tímto způsobem získané buněčné membrány se promyji a potom se oddělí od promývací kapaliny.In order to produce the active ingredient of the composition according to the invention, Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola, Pseudomonas fluorescens or mixtures of these bacteria are inoculated at 10-10 ° g / ml of nutrient solution which has been sterilized in a manner known per se. The culture is fermented for 24 to 36 hours at 20 to 30 ° C. Then the bacterial mass is separated from the excess liquid. The bacterial mass may be diluted with 50 to 100% by weight of a buffer solution having a concentration of 0.1 to 2% by weight, preferably a solution of dihydrogen phosphate pH 6.5 to 7, and then subjected to ultrasonic treatment. The disrupted cells are dehydrated, preferably using lyophilization. To disrupt cells, the bacterial mass can also be mixed with a glucose solution at a concentration of 10-80% by weight, and the active substance can then be separated by centrifugation or chromatography. Finally, the bacterial mass can also be sonicated and centrifuged at 20,000 to 40,000 g to separate disrupted cells. The cell membranes thus obtained are washed and then separated from the wash liquid.

Kompozice podle vynálezu obsahuje výhodná bakteriální hmotu ve hmotnostní koncentraci 0,01 až 60 % a zbytek do 100 % tvoří potřebné množství kapalných nebo pevných nosičů, jako je 0,1 až 1 % /hmot./ roztok chloridu sodného ve vodě, .oxid křemičitý, zeolit nebo roztok acetátu celulózy.The composition according to the invention contains a preferred bacterial mass in a concentration of 0.01 to 60% by weight and the remainder to 100% constitutes the required amount of liquid or solid carriers such as 0.1 to 1% (w / w) sodium chloride solution in water, silica , zeolite or cellulose acetate solution.

Pro kultivaci bakterii se může používat živné médium známého složeni nebo živná média se speciálními přísadami.For culture of the bacteria, a nutrient medium of known composition or nutrient media with special additives may be used.

Vynález je blíže objasněn pomoci následujících příkladů provedení.The invention is illustrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

Dva litry živného roztoku /DXFCO Nutrient, pH = 7,1/ se sterilisuji po dobu 30 o 3 minut v autoklávu při teplotě 110 C a potom se za sterilních podmínek zaočkuji 10 /ml Pseudomonas syringae. Kultura se ponechá na třepačce při teplotě 28 °C po dobu 35 hodin.Two liters of nutrient solution (DXFCO Nutrient, pH = 7.1) is sterilized for 30 minutes for 3 minutes in an autoclave at 110 ° C and then inoculated under sterile conditions with 10 / ml Pseudomonas syringae. The culture is left on a shaker at 28 ° C for 35 hours.

Po této době stoupne počet bakterii na ΙΟ^θ až 10^^/ml. Za účelem zásobování kyslíkem se přes kulturu přehání sterilní vzduch. Hotová kultuře se potom umísti po dobu 24 hodin v ledové lázni a při teplotě 0 °C se odstředí po dobu 20 minut při 400 otáčkách za minutu. Odloučená bakteriální hmota /25 g/litr kultury/ se vyjme do 25 ml 20 mM fosfátového pufru /dihydrogenfosforečnan draselný, pH 7,0/. Pro výrobu kompozice podle vynálezu, tvořící zárodky ledových krystalů, se použije jak bakteriální hmota, tak supernatant prostý buněk.After this time, the number of bacteria rises to ΙΟ 10 to 10 ^ / ml. Sterile air is passed through the culture to supply oxygen. The finished culture is then placed in an ice bath for 24 hours and centrifuged at 0 ° C for 20 minutes at 400 rpm. The separated bacterial mass (25 g / liter of culture) is taken up in 25 ml of 20 mM phosphate buffer (potassium dihydrogen phosphate, pH 7.0). Both the bacterial mass and the cell-free supernatant are used to produce the ice crystal seed composition of the invention.

Přiklad 2Example 2

Pracuje se postupem popsaným v příkladě 1, s tlm rozdílem, že se živné medium inokuluje 104/ml Erwinia herbicola.The procedure is as described in Example 1, except that the nutrient medium is inoculated with 10 4 / ml Erwinia herbicola.

Přiklad 3Example 3

Pracuje se postupem popsaným v příkladě 1, s tim rozdílem, že se živné médium inokuluje bakterií Pseudomonas fluorescens.The procedure is as described in Example 1, except that the nutrient medium is inoculated with Pseudomonas fluorescens.

Přiklad 4Example 4

Bakteriální hmota vyrobená postupem podle příkladu 1 se zpracuje ultrazvukem /výkon přístroje*. 250 V//. Doba zpracováni činí 20 sekund, potom následuje dvacetisekundová přestávka a znovu se působí ultrazvukem 20 sekund. Toto zpracováni se provádí celkem desetkrát. Při tom se nádoba zevně chladí ledovou vodou, nebo? zahříváni materiálu může být pro organické substance škodlivé. Suspense obsahující rozrušené buňky se vylije do kulaté baňky a v přístroji značky New Brunswik se chladl kapalným vzduchem a při teplotě +4 °C a tlaku 2,6 kPa se lyofilizuje.The bacterial mass produced by the procedure of Example 1 is sonicated / machine power *. 250 V //. The treatment time was 20 seconds, followed by a 20 second pause, and sonicated again for 20 seconds. This treatment is carried out a total of ten times. In doing so, the vessel is externally cooled with ice water, or? heating the material can be harmful to organic substances. The suspension containing the disrupted cells is poured into a round flask and is cooled in liquid air in a New Brunswik apparatus and lyophilized at +4 ° C and 2.6 kPa.

Z lyofilizátu se pomoci 10 mM fosfátového pufru připraví zřeňovaci řada v rozmezí 0,05 až 3 mg/litr. Vzorky, jakož i 0,5 ml pufru ss dají do kyvet ependorfovy odstředivky. Kyvety se potom ochlazují s rychlosti ochlazování 5 °C/hodinu z teploty 0 °C na -20 °C. Všechny členy ze zřeňovaci řady z kultury podle vynálezu zmrznou jednotně mezi -4,0 a -4,3 °C. Z toho se dá odvodit závěr, že bakteriální hmota zpracovaná ultrazvukem má účinek na tvorbu zárodků krystalů.A dilution series ranging from 0.05 to 3 mg / liter is prepared from the lyophilisate with 10 mM phosphate buffer. The samples as well as 0.5 ml of buffer were added to the cells of an ependorf centrifuge. The cells are then cooled at a cooling rate of 5 ° C / hour from 0 ° C to -20 ° C. All members of the culture row of the culture of the invention freeze uniformly between -4.0 and -4.3 ° C. From this it can be concluded that the ultrasonic treated bacterial mass has an effect on the formation of crystals.

Přiklad 5Example 5

Bakteriální hmota připravená postupem podle přikladu 1 se při teplotě místnosti zředí v poměru 1 : 1 dvoumolárnim roztokem glukosy a homogenizuje se po dobu 25 až 30 minut. Pevná substance se odcentrifuguje a centrifugát se nanese na sloupec naplněný D£A£ Sephadexu A 50 /jedná se o zesltěný polysacharid, který nese jako funkční skupiny diethyl -2-hydroxy-propyl-aminoethyl-skupiny/. Pracuje se za teploty místnosti. Centrifugát proté ká přes sloupce po dobu 2 hodin. Potom se sloupec promyje desetinásobným objemem sloupceThe bacterial mass prepared according to Example 1 was diluted 1: 1 with a 2 molar glucose solution at room temperature and homogenized for 25 to 30 minutes. The solid substance is centrifuged and the centrifugate is applied to a column packed with DEA Sephadex A50 (a cross-linked polysaccharide which carries diethyl-2-hydroxy-propyl-aminoethyl groups as functional groups). Operate at room temperature. The centrifuge flows through the columns for 2 hours. The column is then washed with ten times the column volume

10mM Tris-acetátového pufru /tris-/hydroxymethyl/-aminomethanacetát, pH 6,5/. Nakonec ge aktivní substance eluuje ze sloupce vždy 200 ml 0,1 M a 1,0 M roztoku chloridu sodného, přičemž se jímají frakce po 6 ml. Obsah sušiny všech frakci se nastaví na 1 mg/ml. Potom se připraví postupem popsaným v příkladě 4 zřečfovací řady a provedou se zmražovací pokusy rovněž postupem popsaným v příkladě 4, Oako kontrola slouží roztok chloridu sodného, jehož koncentrace odpovídá obsahu chloridu sodného v roztocích pokusných vzorků. Pokusné roztoky zmrznou při teplotách v rozmezí -5,8 až -6,0 °C, zatímco kontrolní vzorky při teplotách v rozmezí -9,8 až -12,3 °C, Provedený pokus ukazuje, že substance zpracovaná roztokem glukosy napomáhá ke tvorbě zárodků krystalů.10 mM Tris-acetate buffer (tris- (hydroxymethyl) -aminomethaneacetate, pH 6.5). Finally, the active substance elutes from the column with 200 ml of 0.1 M and 1.0 M sodium chloride solution each, collecting 6 ml fractions. The dry matter content of all fractions was adjusted to 1 mg / ml. Thereafter, as described in Example 4 of the reconstitution series and prepared by freezing experiments as described in Example 4, the Oako control serves a sodium chloride solution whose concentration corresponds to the sodium chloride content of the test solutions. Test solutions freeze at temperatures ranging from -5.8 to -6.0 ° C, while controls at temperatures ranging from -9.8 to -12.3 ° C. The experiment carried out shows that the substance treated with the glucose solution helps to form crystals.

Přiklad 6Example 6

Pracuje se postupem popsaným v příkladě 4, avšak s bakteriální hmotou vyrobenou podle přikladu 2. Výsledky zmražovacích postupů jsou shodné s výsledky popsanými v příkladě 4.The procedure is as described in Example 4, but with the bacterial mass produced according to Example 2. The results of the freezing procedures are identical to those described in Example 4.

Příklad 7Example 7

Pracuje se postupem popsaným v příkladě 5, používá se však bakteriální hmota připravená podle příkladu 3, Výsledky zmražovacích pokusů jsou shodné s výsledky popsanými v příkladě 5.The procedure is as described in Example 5, but using the bacterial mass prepared according to Example 3. The results of the freezing experiments are identical to those described in Example 5.

Přiklad ΘExample Θ

Z bakteriální hmoty získané postupem podle příkladu 1 se izolují buněčné membrány kvůli zjištění, zda buněčné membrány mají účinek na tvorbu zárodků krystalů nebo ne. Hmota izolovaná ze 3 litrů kultivační kapaliny se suspenduje v 80 ml 10 nM fosfátového pufru /pH 7,0/, který obsahuje 0,14 % hmotnostních merkaptoathanolu. Potom se buňky zpracovávají po dobu 30 minut ultrazvukem /výkon přístroje: 250 w/, Po minutové přestávce se zpracováni ultrazvukem opakuje,', celkem pětkrát. Rozrušení je asi 70%. Po rozrušení se nerozštěpené buňky oddělí centrifugaci při 1500 g, supernatant se .centrifuguje při teplotě 0 °C po dobu 40 minut při 30 000 g. Usazenina obsahujici buněčné membrány se dvakrát promyje výše uvažovaným fosfátovým pufrem potom se odcentrifuguje a konečně se suspenduje v pufru. Po určeni obsahu sušiny sa ze substance připraví zřeíovaci řada postupem podle přikladu 4. Každý člen této řady zmrzne za podmínek popsaných v příkladě 4 při teplotě v rozmezí -4,0 až -4,3 °C. Fosfátový pufr 10 mM, použitý jako kontrola, zamrzne při teplotě -10,8 °CCell membranes are isolated from the bacterial mass obtained in Example 1 to determine whether cell membranes have an effect on crystal nucleation or not. The mass isolated from 3 liters of culture liquid is suspended in 80 ml of 10 nM phosphate buffer (pH 7.0) containing 0.14% by weight mercaptoathanol. Thereafter, the cells are sonicated for 30 minutes (instrument power: 250 w). After a 1 minute break, the sonic treatment is repeated for a total of five times. The excitement is about 70%. After disruption, the undigested cells are separated by centrifugation at 1500 g, the supernatant is centrifuged at 0 ° C for 30 minutes at 30,000 g. The pellet containing cell membranes is washed twice with the above phosphate buffer, then centrifuged and finally suspended in the buffer. After determining the dry matter content, a dilution series was prepared from the substance as described in Example 4. Each member of the series was frozen under the conditions described in Example 4 at a temperature in the range of -4.0 to -4.3 ° C. The 10 mM phosphate buffer used as a control freezes at -10.8 ° C

Přiklad 9Example 9

Kapalný supernatant,’ získaný při centrifugaci bakteriální hmoty připravované podle přikladu 1, se lyofilizuje zde popsaným způsobem. Při tom získaný bílý prášek se použije při přípravě zřešovaci řady postupem podle přikladu 4. Všechny členy zřečfovací řady zmrznou při teplotě -4,2 °C. Oako kontrola se použije kultivační médium, jakož i supernatant kultury Pseudomonas syringae ice/tato manipulovaná Psudomonas nezpůsobuje žádné škody zmrznutím/; kontroly mrznou při teplotě -10,2 °C, popřípadě -10,3 °C. Pokus dokazuje, že také supernatant obsahuje látky, které tvoři zárodky krystalků ledu.The liquid supernatant obtained by centrifuging the bacterial mass prepared according to Example 1 is lyophilized as described herein. The white powder obtained is used in the preparation of the dilution series according to the procedure of Example 4. All the members of the rejection series are frozen at a temperature of -4.2 ° C. An oak control is used with the culture medium as well as the culture supernatant of Pseudomonas syringae ice (this manipulated Psudomonas causes no freezing damage); Controls are freezing at -10.2 ° C or -10.3 ° C. The experiment demonstrates that the supernatant also contains substances that form the seeds of ice crystals.

Přiklad 10.Example 10.

Supernatant kultury získané postupem podle příkladu 2 se třikrát zředí destilovanou vodou na dvojnásobek a potom se michá při teplotě místnosti po dobu 2 hodin s aniontoměničovou pryskyřici DEAE Sephadex A 50. Potom se směs nanese na sephadexový sloupec a promyje se desetinásobným objemem 10 mM Trisacetátového pufru /pH = 6,5/. Sloupec se eluuje vždy 200 ml 0,1 M a 1,0 M roztoku chloridu sodného, přičemž se jimaji frakce po 5 ml. Pokusné roztoky zmrznou při teplotách v rozmezí -5,3 až -6 °C, zatímco odpovídající kontrolní roztoky,! obsahujici pouze chlorid sodný, zmrznou při teplotách v rozmezí -9,8 až -12,3 °C.The culture supernatant obtained in Example 2 was diluted 3-fold with distilled water three times and then stirred at room temperature for 2 hours with DEAE Sephadex A 50 anion exchange resin. pH = 6.5 /. The column was eluted with 200 ml of 0.1 M and 1.0 M sodium chloride solution each, collecting 5 ml fractions. Test solutions freeze at temperatures ranging from -5.3 to -6 ° C, while the corresponding control solutions freeze. containing only sodium chloride, freeze at temperatures ranging from -9.8 to -12.3 ° C.

Přiklad 11Example 11

Claims (3)

Vlhká bakteriální hmota získaná postupem podle přikladu 1 ae smísí s roztokem chloridu sodného na rozstřikovatelný přípravek. K tonuto účelu se smísí O»O1 kg bakteriální hmoty s 1 kg roztoku chloridu sodného o koncentraci 0,1 % hmotnostních. Tato kapalná směs se rozstřikuje® Příklad 12 V mísícím přístroji se smísí 0,5 kg bakteriální hmoty získané postupem podle přikladu 2 s 0,1 kg roztoku chloridu sodného o koncentraci 0,1 % hmotnostních. K této směsi se přidá 0,5 kg Aerosilu /Si02/, zhomogenizuje se a konečně se usuší při teplotě místnosti. Přípravek se může do prostoru atmosféry rozptýlit pyrotechnickou cestou. Příklad 13 Pracuje se postupem popsaným v příkladě 12, avšak jako pevné plnidlo se použije 0,7 kg syntetického zeolitu. Také tento přípravek se můře rozptýlit do atmosféry pyrotechnickou cestou. Příklad 14 Pracuje se postupem popsaným v příkladě 11, bakteriální hmota se ale smísí seThe wet bacterial mass obtained by the procedure of Example 1 is mixed with a sodium chloride solution to form a sprayable preparation. To this end, 0.1 kg of bacterial mass is mixed with 1 kg of 0.1% sodium chloride solution. EXAMPLE 12 0.5 kg of the bacterial mass obtained according to Example 2 are mixed with 0.1 kg of 0.1% sodium chloride solution in a mixer. To this mixture was added 0.5 kg of Aerosil (SiO 2), homogenized and finally dried at room temperature. The preparation may be dispersed into the atmosphere by a pyrotechnic route. EXAMPLE 13 The procedure described in Example 12 was followed, but using 0.7 kg of synthetic zeolite as solid filler. This preparation can also be dispersed into the atmosphere by pyrotechnic means. Example 14 The procedure described in Example 11 is carried out but the bacterial mass is mixed 1. Směs pro tvorbu zárodků ledových krystalů, vhodná jako ochrana před krupobitím, na bázi kultur bakterii vytvářejících zárodky ledových krystalů,’· vyznačující se tim, že sestává z bakteriální hmoty získané z kultur Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola nebo Pseudomonas fluorescens nebo jejich směsi, nebo obsahuje z nich izolované buněčné membrány nebo supernatant těchto kultur,CLAIMS 1. An ice-crystal formation composition suitable for hail protection, based on ice-crystal-forming bacteria cultures, characterized in that it consists of a bacterial mass obtained from cultures of Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola or Pseudomonas fluorescens, or mixtures thereof, or containing isolated cell membranes or supernatant of these cultures, 2» Směs podle bodu 1, vyznačující se tim, že obsahuje bakteriální hmotu z kultur Pseudomonas syringae pv. Syringe van Halí N,C,P,P,B, 2507,- Erwinia herbicola /Lohnis/dye N.C.P.P.B, 2281 nebo Pseudomonas Fluorescens migula N.C.P.P.B, 1598 nebo jejich směsi, nebo buněčné membrány izolované z těchto kultur nebo supernatant z těchto kultur,2. A composition according to claim 1 comprising a bacterial mass from cultures of Pseudomonas syringae pv. Syringe van Halí N, C, P, P, B, 2507, - Erwinia herbicola / Lohnis / dye N.C.P.P.B, 2281 or Pseudomonas Fluorescens migula N.C.P.P.B, 1598 or mixtures thereof, or cell membranes isolated from these cultures or supernatant from these cultures, 2 kg vodného roztoku acetátu celulosy o koncentraci 50 % hmotnostních.2 kg of an aqueous solution of 50% by weight of cellulose acetate. Příklad 15Example 15 Z bakteriální hmoty isolované postupem podle příkladu 1 se s roztokem chloridu sodného o koncentraci 0,1 % hmotnostních připraví roztoky o koncentracích 0,1, 0,2, popřípadě 1,0 g/litr, Z těchto roztoků se formují kapičky o středním průměru 1,2 mm. Zmrazovací vlastnosti kapiček se studují v difusní komoře. V táto komoře se kapičky nanášejí na plochy chlazené peltierovými prvky a zpracované silikonovým tukem. Teplota povrchu, která kvůli značnému rozdílu hmotnostní v podstatě odpovídá teplotě kapiček, je měřena platinovým odporovým teploměrem a odečítá se na digitálním ukazateli s přesnosti 0,1 °C. Rychlost ochlazováni komory a tim i kapiček se může regulovat. V teplotní oblasti důležité pro měřeni, totiž pod 0 °C, se může rychlost ochlazováni regulovat v rozmezí 1 ažFrom the bacterial mass isolated by the method of Example 1, solutions of concentrations of 0.1, 0.2 and 1.0 g / liter, respectively, are prepared with 0.1% sodium chloride solution. , 2 mm. The freezing properties of the droplets are studied in a diffusion chamber. In this chamber, the droplets are applied to surfaces cooled with peltier elements and treated with silicone grease. The surface temperature, which substantially corresponds to the droplet temperature, due to the considerable weight difference, is measured with a platinum resistance thermometer and read on a digital display with an accuracy of 0.1 ° C. The rate of cooling of the chamber and thus of the droplets can be controlled. In the temperature range important for the measurement, namely below 0 ° C, the cooling rate can be regulated in the range of 1 to 10 ° C 3 °C/min»5 ° C / min » Měří se teplota t5Q, to znamená taková teplota, při které polovina kapiček zmrzne. Tato teplota čini u tři vzorků různé koncentrace -3,2 °C, -3,6 °C a -1,5 °C.The temperature t50 , i.e. the temperature at which half the droplets are frozen, is measured. This temperature is for three samples of different concentrations of -3.2 ° C, -3.6 ° C and -1.5 ° C. Z roztoku o koncentraci 0,1 g/1 se tvoří kapičky o velikosti 70 až 80 pm. Oejich teplota t^0 činí -4 °C, Kapičky o průměru 3 až 4 mm, vytvořené ze stejného roztoku, mají teplotu tgQ -1,2 °C, □ako kontrola se používá roztok chloridu sodného v destilované vodě o koncentraci 0,1 g/litr, Polovina kapiček o průměru 4 mm, vytvořených z tohoto roztoku, zmrzne při teplo tě -12 DC, Tento proces mrznuti počíná při teplotě -10 °C a je ukončen při teplotě -14 °C. Kompozice podle vynálezu způsobují tedy vzestup teploty táni o asi 10 °C.From a solution with a concentration of 0.1 g / l, droplets of 70 to 80 µm are formed. Their temperature t ^ 0 is -4 ° C. Droplets of 3 to 4 mm diameter, formed from the same solution, have a temperature tgQ of -1.2 ° C, □ 0.1% sodium chloride solution in distilled water is used as a control g / l Half of droplets with a diameter of 4 mm formed from this solution, heat freezes at -12 D I C this process starts freezing at -10 ° C and quenched at -14 ° C. Thus, the compositions of the invention cause a melting point increase of about 10 ° C. Přiklad 16Example 16 Z bakteriální hmoty připravené postupem podle přikladu 1 se pomocí roztoku chloridu sodného o koncentraci 0,1 % hmotnostních připraví roztok o koncentraci 0,1 g/litr. Z jodidu stříbrného a roztoku chloridu sodného o koncentraci 0,1 % hmotnostních se připraví dis perze o koncentraci 0,1 g/litr Poměry při zmrazováni vzorků se zkoušejí v difusní komoře podle příkladu 15. Rychlost ochlazováni činí v teplotní oblasti pod 0 °C 2 °C/min.A solution of 0.1 g / liter is prepared from the bacterial mass prepared according to the procedure of Example 1 using 0.1% sodium chloride solution. A 0.1 g / liter dispersion is prepared from silver iodide and 0.1% sodium chloride solution. The freeze-thaw conditions are tested in the diffusion chamber of Example 15. The cooling rate is below 0 ° C in the temperature range. ° C / min. Na chladicí plochy dopadají kapičky o průměrné velikosti 1,2 mm. Teploty tg0 v tomto případě činily pro kompozici podle vynálezu -3,2 °C a pro jodid stříbrný -4,9 °C. Pokus ukázal, že prahová teplota kompozice podle vynálezu leží blíže u 0 °C, to znamená, že kompozice podchlazenl dříve potlačí®Droplets with an average size of 1.2 mm fall on the cooling surfaces. Temperatures tg0 in this case were -3.2 ° C for the composition of the invention and -4.9 ° C for silver iodide. The experiment has shown that the threshold temperature of the composition of the invention lies closer to 0 ° C, that is, the supercooled composition suppresses P β 6 D H E T VYNALEZUP β 6 D H E T OF THE INVENTION 3, Směs podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tim,že obsahuje 0,01 až 60 % hmotnostních bakteriální hmoty, buněčných membrán nebo supernatantu kultur a zbytek do 100 % hmotnostních tvoři potřebné množství kapalných nebo pevných nosičů, jako je 0,1 až 1 % hmot, roztok chloridu sodného ve vodě, nebo oxid křemičitý, zeolit nebo roztok acetátu celulózy.3. A composition according to claim 1, comprising from 0.01 to 60% by weight of bacterial mass, cell membranes or culture supernatant, and the remainder up to 100% by weight constituting the required amount of liquid or solid carriers, such as from 0.1 to 60%. 1% by weight, sodium chloride solution in water, or silica, zeolite or cellulose acetate solution.
CS764186A 1985-10-23 1986-10-22 Mixture for ice crystals' nuclei formation suitable as hail-storm protection CS273622B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU408085A HU192370B (en) 1985-10-23 1985-10-23 Composition suitable for protection against hail and comprising ice crystal forming substance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS764186A2 CS764186A2 (en) 1990-08-14
CS273622B2 true CS273622B2 (en) 1991-03-12

Family

ID=10966813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS764186A CS273622B2 (en) 1985-10-23 1986-10-22 Mixture for ice crystals' nuclei formation suitable as hail-storm protection

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0243437A1 (en)
JP (1) JPS63501643A (en)
CS (1) CS273622B2 (en)
HU (1) HU192370B (en)
SU (1) SU1593574A3 (en)
WO (1) WO1987002691A1 (en)
YU (1) YU45801B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5239819A (en) * 1992-03-06 1993-08-31 Kinneberg Bruce I Sterol ice nucleation catalysts
EP2725893B1 (en) * 2012-03-20 2017-03-22 ECOSERV Remote Observation Centre Co. Ltd. An automated wide-ranging anti-hail protection method and a network
DE102016204266A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Use of open-structured, hydrophilically modified, mesoporous micro-SiO 2 particles for the prevention of hail and / or for triggering the thawing of a storm cloud and method for producing said particles

Also Published As

Publication number Publication date
CS764186A2 (en) 1990-08-14
YU45801B (en) 1992-07-20
HU192370B (en) 1987-05-28
EP0243437A1 (en) 1987-11-04
YU179786A (en) 1988-04-30
SU1593574A3 (en) 1990-09-15
JPS63501643A (en) 1988-06-23
WO1987002691A1 (en) 1987-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sakai et al. Frost survival of plants: responses and adaptation to freezing stress
Naidoo et al. Waterlogging responses of Sporobolus virginicus (L.) Kunth.
CN106755250B (en) Haematococcus pluvialis green cell preservation and astaxanthin-induced large-scale production method
Ulrich et al. Effect of a mixture of cryoprotectants in attaining liquid nitrogen survival of callus cultures of a tropical plant
US4161084A (en) Method for reducing temperature at which plants freeze
Bachiri et al. Effect of osmotic stress on tolerance of air-drying and cryopreservation of Arabidopsis thaliana suspension cells
CN111670898B (en) Coccidia oocyst cryopreservation agent and preparation method and application thereof
Eyster Effect of temperature on catalase activity
CS273622B2 (en) Mixture for ice crystals' nuclei formation suitable as hail-storm protection
CN111713488B (en) Cryopreservation agent, preparation method thereof and application thereof in coccidian oocysts
Bharathan Bulbils of some charophytes
Silley The production and properties of a crude pectin lyase from Lachnospira multiparas
CN117866808A (en) A biological bacterial agent and its preparation method and application
Martin et al. Effect of N-dimethyl amino-succinamic acid (B-995), a growth retardant, on drought tolerance
Podlutsky Ultrastructural analysis of organization of roots obtained from cell cultures at clinostating and under microgravity
KR102123805B1 (en) Process for the cryostorage of chlorella
BG100105A (en) Viable bacteria
Singh et al. Differential scanning calorimeter analyses of membrane lipids isolated from hardened and unhardened black locust bark and from winter rye seedlings
Shirazi et al. Recovery of plants from “near-lethal” stress
JP2000290117A (en) Microbial herbicide and herbicidal method
Pooley et al. Preparation of active cell-free ice nuclei from Pseudomonas syringae
TW201908486A (en) A process for increasing growth of hydroponic grown plants under salt stress
ES2362035B2 (en) BACTERIAN CEPA CECT7624, USES AND XEROPROTECTOR PRODUCT PRODUCED BY THE SAME.
Bristol-Roach Rothamsted Experimental Station, England
RU2180478C2 (en) Wheat hybridization method