DE10023401A1 - Formulierung von Mikroorganismen für die Nagertierbekämpfung in Ködergel - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel, enthaltend unterschiedliche Stadien pathogener Einzeller in einem Gel und deren Verwendung zur Bekämpfung von Nagetieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel, enthaltend unterschiedliche Stadien patho­ gener Einzeller in einem Gel und deren Verwendung zur Bekämpfung von Nage­ tieren.

Es ist bekannt, daß Protozoen aus der Gruppe der Sarcosporidien (Stamm Protozoa, Klasse Sporozoa, Unterklasse Coccidia, Ordnung Eucoccidiida, Unterordnung Eimeriina) für Nagetiere (Gattungen Rattus, Bandicota, Arvicanthis, Nosokia, Mus) pathogen sind und bei ausreichender Dosierung zum Tod der Tiere führen (Rzepczyk 1974, Intern. J. Parasitol. 4, 447-449; Brehm, Frank 1980, Z. Parasitenkd. 62, 15-30). Ein für mehrere Rattenarten besonders pathogener Parasit dieser Gruppe ist Sarcocystis singaporensis (Zamann et al. 1975, Z. Parasitenkd. 47, 169-185).

Endwirte der Parasiten sind Raubtiere oder Allesfresser; für S. singaporensis sind es Schlangen, z. B. der Netzpython. Im Darm des Endwirtes bildet der Parasit Sporo­ zysten. Diese Dauerstadien werden mit dem Kot ausgeschieden. Wird ein Zwischen­ wirt, bei S. singaporensis z. B. eine Ratte, oral mit diesen Sporozysten infiziert, so schlüpfen im Darm der Ratte Sporozoiten und durchdringen die Darmwand. Über den Blutkreislauf gelangen diese Stadien in andere Organe, wo sie sich durch Teilung (Schizogonie) vermehren können.

Dabei konnten zwei Schizogonien nachgewiesen werden, die erste um den sechsten Tag p.i. und die zweite um den 14.-16. Tag p.i.. Besonders gehäuft treten die Schizonten (Merozoiten) in der Lunge auf, wo sie sich in den Endothelzellen ver­ mehren.

Kommt es aufgrund einer starken Infektion zu einer Massenvermehrung der Mero­ zoiten in der Lunge, erkrankt die Ratte während der zweiten Schizogonie des Parasiten um den 16. Tag p.i. und stirbt meistens innerhalb weniger Stunden.

Es ist möglich, die Sporocysten dieser Erreger an Nager zu verabreichen, so daß diese der Infektion erliegen. Dieses Prinzip kann für die Bekämpfung von Nagetieren genutzt werden (Wood 1985, J. Plant Protect. Trop. 2, 67-69). Mit Sarcocystis singaporensis wurden Ratten bereits erfolgreich bekämpft (Jäkel et al. 1996, J. Parasitol. 82, 280-287).

Infektionen von Rattus rattus et norvegicus mit mehr als 20.000 Sporocysten (abhängig vom Stamm) sind in der Regel letal. Die Tiere zeigen bis 14 Tage p.i. keine Symptome. Dann werden sie sehr schnell schwach und erliegen der Infektion um den 16. Tag p.i..

Subletal infizierte Ratten zeigen auch nach 14 Tagen p.i. kaum Symptome einer Erkrankung und überleben die Infektion ohne Vitalitätsverlust. Schon wenige Tage nach der Infektion haben diese Tiere Immunität gegen den Erreger aufgebaut. Für jede weitere Bekämpfung mit einem Sarcocystis singaporensis-Präparat sind diese Tiere dann unempfindlich.

Die Sporozoiten können in wässriger Suspension bis zwei Jahre aufbewahrt werden, ohne erheblich an Pathogenität zu verlieren. Diese Suspension kann Ratten mit der Schlundsonde verabreicht werden und zeigt bei entsprechender Dosierung letale Wirkung. Im trockenen Zustand sind die Sporozysten jedoch nicht überlebensfähig.

Für die Bekämpfung von Ratten müssen Köder verwendet werden, die von den Tieren gefressen werden. Solche Köder mit S. singaporensis Sporocysten sind solange pathogen, wie sie feucht sind. Nach Austrocknung verlieren die Sporocysten sehr schnell ihre Pathogenität. Deshalb können herkömmliche Köder auf der Basis von Getreide nicht für die wirksame Verabreichung dieser Parasiten verwendet werden. In eigenen Untersuchungen war es nicht möglich, die Sporozysten von S. singaporensis in Ködern auf Getreidebasis infektiös zu erhalten. Schon einen Tag nach Anmischen waren diese Köder unwirksam.

Köder mit Sporozysten müssten feucht in Folie verpackt werden. Nachteil dieser Feuchtpräparate ist die geringe Haltbarkeit, da Getreide binnen weniger Tage schimmeln oder auskeimen würden. Eine Alternative ist, die flüssige Suspension in Hohlräumen im Köder zu dosieren. Beispielsweise wurden Brocken pastöser Köder erfolgreich verwendet, die jeweils eine letale Dosis der Suspension in einem Hohl­ raum im Inneren enthielten. Aber auch diese Köder müssen innerhalb weniger Tage nach Herstellung verwendet werden, da Wasser entweicht bzw. die pastöse Matrix Wasser aufnimmt und quillt oder gärt, wodurch diese Köder unbrauchbar werden.

Bisher einzige Möglichkeit für die praktische Verwendung von Protozoen wie S. singaporensis für die Nagerbekämpfung ist, die Köder aus einer Sporozysten ent­ haltenden wässrigen Suspension und einer Ködermatrix, z. B. Getreide, unmittelbar vor der Anwendung herzustellen. Problematisch ist dabei, eine kalkulierte Menge Sporo­ zysten zu entnehmen, da diese in der Suspension sehr schnell absinken und sich am Boden des Gefäßes anreichern. Deshalb enthalten so hergestellte Köder eine unbe­ stimmte, nicht homogen verteilte Menge Sporozysten. Diese Köder trocknen schnell, oft schon während des Anmischens, aus. Folglich sterben die Sporozysten ab und der Köder ist schon nach wenigen Stunden nicht mehr wirksam.

Es wurde nun gefunden, daß Sarcocystis-Sporozysten erstaunlicherweise in be­ stimmten Gelen lange ihre Infektiosität behalten, obwohl aus vorangegangenen Untersuchungen bekannt ist, daß sie auf Getreide, in Pasten und Gelen wie Bento­ niten bereits nach wenigen Tagen nicht mehr infektiös sind. Daß sie in den hier beschrieben Gelen über Monate überleben, war sehr überraschend und unerwartet. Aus der Literatur ist bekannt, daß selbst sehr robuste Sarcosporidien der gemäßigten Breiten, wie S. gigantea, empfindlich auf Änderungen des pH-Wertes und Chemi­ kalien reagieren (McKenna et al., Veterinary Parasitology 1992, 45 1-16). Es ist deshalb besonders erstaunlich, daß sogar der pH-Wert variiert werden kann und darüber hinaus auch Konservierungsmittel zugesetzt werden können, ohne die Überlebenswahrscheinlichkeit der Parasiten erheblich zu reduzieren.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es daher, Sporozysten in Gelen für die spätere Anwendung in der Bekämpfung von Nagetieren zu konservieren. Sie bleiben in dieser Matrix homogen verteilt. Dadurch wird die Entnahme definierten Mengen von Sporocysten ermöglicht. Eine definierte Menge dieses Gels kann solange mit der Ködermatrix vermischt werden, bis ein homogener Zustand hergestellt ist, da das Gel nur sehr langsam von der Matrix absorbiert wird. Da die verwendeten Gele nur sehr langsam Wasser durch Verdunstung abgeben, bleibt der Köder auch bei der Anwen­ dung in trockener Atmosphäre feucht und damit infektiös.

Es ist auf diese Weise möglich, Sporozysten über Monate zu lagern, ohne daß eine Entmischung der Gele oder erhebliche Reduktion der Infektiosität der Erreger fest­ zustellen ist. Das angefügte Beispiel der Verwendung eines Carbopol-Gels belegt, daß solche Mischungen mehrere Monate zu verwenden sind.

Die vorliegende Erfindung beansprucht u. a. das Prinzip, Stadien einzelliger Parasiten in Gelen zu konservieren. Diese Gele werden allein, oder in Ködermittel einge­ mischt, für die Bekämpfung von Nagetieren verwendet.

Als pathogene Organismen sind grundsätzlich alle Protozoen aus der Klasse Sporo­ zoa geeignet. Besonders geeignet sind Arten der Unterklasse Coccidia. Ganz be­ sonders geeignet sind Vertreter der Unterordnung Eimeriina. Beispielhaft, aber nicht einschränkend seien die Arten der Gattung Sarcocystis genannt, wie S. singaporensis.

Das erfindungsgemäße Mittel kann dabei in allen herkömmlicherweise für die Her­ stellung von Fraßködern für Nagetiere verwendeten Rezepturen eingearbeitet werden, beispielsweise in auf Cerealien basierende Köder, in Pasten, Gele und Wachsblöcke sowie in extrudierte Mischungen aus Getreiden und Formulierhilfs­ stoffen. Ferner ist es möglich, die Erreger in wasserbasierenden Trinkködern anzu­ bieten. Die Köder im Sinne der Erfindung werden wie herkömmliche Köder für die Bekämpfung von Schadnagern angewendet. Sie können im umbauten Raum und im Freiland ausgelegt werden, je nach Zielspezies und Dichte der Köderstellen mit 5 g bis 500 g pro Köderstelle. Sie können auch in die Baueingänge der zu bekämpfenden Nagetiere gelegt werden.

Die Dosierung der Erreger im Gel kann beliebig eingestellt werden. Zu bevorzugen sind Dosierungen von 1.000 bis 10.000.000 Sporozysten/ml. Besonders bevorzugt sind 500.000 bis 2.000.000 Sporozysten/ml.

Die Dosierung der Erreger im Köder sollte 1.000 bis 200.000 Sporozysten pro Gramm Köder betragen. Bevorzugt sind Konzentrationen von 2.000 bis 100.000 Sporozysten pro Gramm, besonders bevorzugt sind 10.000-30.000, insbesondere 20.000 Sporozysten pro Gramm. Es sind auch höhere Dosierungen möglich, in der Regel aber nicht erforderlich. Dabei können sowohl Sporozysten nur einer Art von Erregern, aber auch Mischungen der Sporozysten verschiedener Erreger eingesetzt werden.

Zu bekämpfende Nagetiere bzw. Schadnager sind im Sinne der Erfindung Nagetiere der Ordnung Rodentia. Besonders sind die Gattungen Rattus, Mus, Bandicota, Nosokia und Microtus zu beachten. Ganz besonders zu beachten sind die Vertreter der Gattungen Rattus und Bandicota, z. B. R. rattus, R. norvegicus, B. bengalensis, B. indica.

Gele im Sinne der Erfindung sind wasserbasierend und mit entsprechenden Ver­ dickern versetzt. Als Verdicker sind Makromoleküle wie Cellulosederivate, z. B. Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, Carboxymethyl­ cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Hydroxy­ ethylpropylcellulose oder Xanthane, Alginate, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrro­ lidon, Polyacrylsäuren und deren Derivate oder anorganische Gelbildner wie hoch­ disperses Siliciumdioxid geeignet (s. z. B. Rudolf Voigt, Pharmazeutische Techno­ logie, Seite 362-385, Ulstein Mosby). Insbesondere sind Cellulosederivate und Poly­ acrylsäuren geeignet.

Der Wassergehalt der Gele ist breit variierbar, beispielsweise zwischen 30 und 98 Gew.-%, insbesondere zwischen 50 und 90 Gew.-% und ganz besonders zwischen 70 und 80 Gew.-%.

Der pH-Wert der Gele ist ebenfalls breit variierbar, beispielsweise zwischen pH 2 und 10, insbesondere zwischen pH 4 und 9, ganz besonders zwischen pH 6 und 8.

Die Gele können mit Konservierungsmitteln wie Parabenen, Benzoaten, Sorbinsäure, Citraten oder Parabenen, Feuchthaltemitteln wie Glycerin oder Propylenglykol, Oxidationstabilisatoren wie Butylhydroxytoluol oder Butylhydroxyanisol, Tococphe­ rol, Ascorbinsäure, Aromen oder anderen Formulierhilfsmitteln versetzt werden.

In den erfindungsgemäßen Mittel können die Sporocysten der pathogenen Protozoen auch mit weiteren, z. B. auch chemischen Wirkstoffen zur Nagetierbekämpfung kombiniert werden. Beispielhaft aber nicht einschränkend seien hier die Cumarine genannt.

Die erfindungsgemäßen Mittel werden durch Mischen der Bestandteile in den entsprechenden Mengenanteilen hergestellt. Das Mischen erfolgt mechanisch, bei­ spielsweise in Rührkesseln oder anderen zu diesem Zweck geeigneten Apparaturen.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung illustrieren ohne sie jedoch einzuschränken.

Beispiel Methode

Die verwendeten Sporozysten des Stammes S5 (verfügbar an Univ. Hohenheim, Abt. Parasitologie) entstammen einer Passage in Thailand vom 17. August 1998. Für die Auszählung wurde ein Neubauer-Haemozytometer verwendet. Die Gele wurden mit 1% Carbopol 974 P (Carbopole: schwach vernetzte Polyacrylsäuren) in Wasser (342 ppm) hergestellt. Für die Einstellung des pH wurde 2 N NaOH zutitriert. Als Konservierungsmittel wurden 0,02% Solbrol P und 0,14% Solbrol M (Solbrole: para-Hydroxybenzoesäureester (-methyl, -ethyl, -butyl)) verwendet. Eine Probe ent­ hielt 20% Glyzerin. Alle Gele wurden mit 50.000 Sporozysten pro ml versetzt und intensiv vermischt, um eine homogene Verteilung zu erreichen. Die Gele wurden im Kühlschrank bei ca. 6°C aufbewahrt und entsprechend Versuchsplan an den je­ weiligen Versuchstagen verabreicht.

Alle Versuchstiere dienten wilde R. norvegicus. Die Tiere erhielten 14 Stunden vor Angebot des Sporozysten-Köders kein Futter, Wasser ad libitum. Basis des Köders war Weizenbruch. Jede Ratte erhielt 5 g Weizenbruch versetzt mit 1 ml Gel. Erst nachdem der Sarcocystis-Köder aufgefressen war, erhielten die Ratten wieder Standardfutter ad libitum. Für jede Dosierung wurden 2 Ratten verwendet, die bis 21 Tage nach der Dosierung beobachtet wurden. Es wurde die Mortalität in Ab­ hängigkeit von der Gel-Formulierung und deren Lagerungsperiode bestimmt.

Ratten, die im Zeitraum der zu erwartenden Wirkung des Pathogens (13.-17. Tag) schwere Symptome zeigten, die ein Überleben unter natürlichen Bedingungen un­ wahrscheinlich erscheinen ließen, wurden abgetötet.

Ergebnisse Tabelle 1 Mortalität nach Aufnahme von Köder mit 50.000 Sporozysten (* mit 100.000) in verschiedenen Gelen auf Weizenbruch in Abhängigkeit von der Lagerungsperiode der Gele

Claims (7)

1. Mittel enthaltend Sporocysten pathogener Protozoen in einem wasserhaltigen Gel.

2. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserhaltige Gel auf Wasser und einem Verdickungsmittel aus der Gruppe Cellulosederivate, Xanthane, Alginate, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäuren und anorganische Gelbildner basiert.

3. Mittel gemäß Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Sporocysten pathogener Protozoen in einer Konzentration von 1000 bis 10 000 000 pro ml enthalten.

3. Mittel gemäß Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 30% und 98% Wasser enthalten.

5. Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren, dadurch gekennzeichnet, daß es neben den üblichen Köderstoffen die Mittel gemäß Ansprüche 1 und 2 ent­ hält.

6. Verwendung von Mitteln gemäß Ansprüchen 1 und 2 zur Herstellung von Ködern zur Bekämpfung von Nagetieren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mittel mit üblichen Köderstoffen vermischt.

7. Verwendung von Mitteln gemäß Ansprüchen 1, 2 und 5 zur Bekämpfung von Nagetieren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mittel im Lebensraum der Nagetiere ausbringt.