DE1174105B - Insektenvertilgungsmittel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: AOIn

Deutsche KL: 451-15/00

Nummer: 1174 105

Aktenzeichen: M 45192IV a/451

Anmeldetag: 4. Mai 1960

Auslegetag: 16. Juli 1964

Die Erfindung betrifft Insektenvertilgungsmittel mit sterilisierten Sporen einer einschlußbildenden Spezies von Bacillus cereus als Wirkstoff.

Als »einschlußbildend« wird die Spezies von Bacillus cereus bezeichnet, die unter geeigneten Fermentationsbedingungen die sogenannten kristallinen Einschlußkörper erzeugt.

Es ist bekannt, daß Präparate, die trockene Sporen gewisser einschlußbildender Spezies von Bacillus cereus enthalten, wertvolle Insecticide sind, die gegen die verschiedensten Insekten wirken. So haben sich die Sporen von Bacillus thuringiensis, Bacillus cereus v. alesti, Bacillus sotto und Bacillus entomodicus als wertvolle Insektenvertilgungsmittel erwiesen.

Die getrockneten Sporen in Pulverform oder Gemische der getrockneten Sporen mit inaktiven Stoffen in Pulverform lassen sich leicht sterilisieren, indem man sie der Wirkung von Elektronen von hoher Geschwindigkeit aussetzt. Wenn man einen einschlußbildenden Stamm von Bacillus cereus in einem Fermentationsmedium züchtet und die dabei gebildeten zellenförmigen Bestandteile abtrennt und trocknet, so bilden diese Zellenfeststoffe geeignete Quellen für getrocknete Sporen. Diese getrockneten Sporen enthalten kristalline Einschlußkörper und andere unlösliche Produkte der Mikroorganismen. Die getrockneten Zellenfeststoffe von einschlußbildenden Stämmen von Bacillus cereus werden zweckmäßigerweise bestrahlt, indem man die gepulverten Sporen in einer Polyäthylenpackung verschließt und die Pakete den Strahlen eines Van-de-Graaff-Beschleunigers aussetzt, wobei man mit einer Strahlungsenergie von 2 Millionen Elektronenvolt, einer Strahlungsstromstärke von 250 Mikroampere, einer Abtastbreite von ungefähr 38 cm und einer geeigneten Förderbandgeschwindigkeit arbeitet, um eine Bestrahlungsdosis von 2 · 10^e rad (1 rad = 100 Erg/g) zu erhalten.

Im allgemeinen ist eine Dosis von 2 · 10⁶rad für die Sterilisation bakterieller Sporen erforderlich, und die Eindringtiefe eines Elektronenstrahls in die Materie ist proportional der Spannung (oberhalb 1 Million Elektronenvolt) und umgekehrt proportional der Dichte des bestrahlten Materials. Die Dicke, die ein Sporenpräparat haben darf, um sich durch Bestrahlung mit ß- oder ^-Strahlen sterilisieren zu lassen, kann durch an sich bekannte bakterielle Überwachungsgeräte festgestellt werden.

Die Sterilisierung kann auch mit anderen geeigneten Elektronen von hoher Geschwindigkeit, wie ß-Strahlen oder y-Strahlen, ausgeführt werden, die von Röntgenstrahlengeneratoren, Resonanztransforma-Insektenvertilgungsmittel

Anmelder:

Merck & Co., Incorporated,
Rahway, N.J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Kühl, Patentanwalt,
Hamburg 36, Esplanade 36a

Als Erfinder benannt:

John J. Mayernik, New Brunswick, N. J.,

Richard F. Phillips, Westfield, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 25. Mai 1959 (815 303)

toren, linearen Beschleunigern, Kernreaktoren und ihren Spaltprodukten u. dgl. ausgesandt werden.

Zur Sterilisierung durch Bestrahlung zwecks Gewinnung insektizider Produkte eignen sich Sporen aller einschlußbildenden Varianten von Bacillus cereus, wie Bacillus thuringiensis Berliner, Bacillus sotto Ishiwate, Bacillus cereus v. alesti Toumanoff und Vago, Bacillus entomocidus u. dgl. Die Verwendung von Sporen von Bacillus thuringiensis wird im Rahmen der Erfindung bevorzugt, da sie eine besonders hohe Aktivität gegen verschiedene Insekten aufweisen.

Das folgende Beispiel dient zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung der sterilisierten Sporen.

Beispiel

Sporen von Bacillus thuringiensis werden für die sterilisierende Bestrahlung vorbereitet, indem das getrocknete Sporenpulver in Polyäthylenpakete eingeschlossen wird. Diese Pakete sind derart mit verbindenden Querwänden ausgebildet, daß die Dicke des Pulvers 8,13 mm oder weniger eines Materials von

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Einheitsdichte beträgt. Die Pakete werden in dem Strahl eines Van-de-Graaff-Beschleunigers unter Verwendung einer Energie von 2 Mev und einer Stromstärke von 250 Mikroampere bei einer Eintrittsdosis der Bestrahlung von 2 Megarad sterilisiert. Die bestrahlten Sporen werden nach der in USP. XV beschriebenen Methode untersucht und als steril befunden.

Die in dem obigen Beispiel verwendeten Sporen von Bacillus thuringiensis werden folgendermaßen hergestellt: 43531 eines sterilisierten Mediums, welches 1⁰Zo Sojabohnenmehl und 0,5 % Dextrose enthält und auf einen p_H-Wert von 7,0 eingestellt ist, wird mit 454 1 eines Impfstoffes beimpft, der durch aerobische Züchtung von Bacillus thuringiensis in einem Medium gewonnen wurde, welches 0,3 % Rinderextrakt, 0,5 °/o Pepton und 0,02 % MnSO₄ · 4H₂O enthält. Das beimpfte Medium wird 48 Stunden bei 37° C in einem 5678 1 fassenden Gärungsgefäß aus korrosionsbeständigem Stahl unter Belüftung und Rühren bebrütet. Nach Beendigung der Fermentation weist die Brühe 8,4 · 10⁹ lebensfähige Sporen je Kubikzentimeter auf. Falls bei der Fermentation übermäßige Schaumbildung auftritt, kann man eine geringe Menge (0,1 bis 0,2 °/o) eines nichttoxischen Schaumverhinderungsmittels, wie Octadecanol, Sojabohnenöl u. dgl., zusetzen.

Der Fermentationsansatz von 4353 1 wird durch Tuch durchgesiebt, um Sojabohnenmehlabfälle zu entfernen. Die Zellenfeststoffe werden von der Flüssigkeit abzentrifugiert, wobei man insgesamt 118 kg Zellenfeststoffschlamm erhält. Dieses Material wird in einem Kammertrockner auf Tellern, die bis zu einer Höhe von etwa 15 mm gefüllt sind, der Gefriertrocknung unterworfen. Nach der Gefriertrocknung wird das Produkt den Tellern entnommen, und die großen Klumpen werden von Hand zerbrochen. Das Trockenprodukt wiegt etwa 8,67 kg und enthält etwa 2,5 · 10¹¹ Sporen je Gramm. Dieses getrocknete Pulver wird in Polyäthylenbeutel verpackt und, wie oben beschrieben, bestrahlt.

Die so gewonnenen trockenen, sterilisierten Sporen werden auf ihre insektigide Wirksamkeit gegen die Salzsumpfraupe untersucht. Bei dieser Prüfung werden die trockenen sterilisierten Sporen in destilliertem Wasser dispergiert, welches 0,05 °/o eines nichtionogenen oberflächenaktiven Mittels von der Art der Polyäthylenoxyd-Phenolkondensationsprodukte (»Triton X-100«) enthält. Auf diese Weise werden wäßrige Dispersionen der getrockneten sterilisierten Sporen in zwei verschiedenen Konzentrationen hergestellt, nämlich 80 mg/50 ecm Wasser und 20 mg/ 50 ecm Wasser.

In einer zweiten, sonst identischen Versuchsreihe wird mit den ursprünglichen, nicht bestrahlten Sporen gearbeitet. Schließlich wird eine Anzahl von Kontrollversuchen angesetzt, bei denen nur Wasser mit 0,05 % oberflächenaktivem Mittel verwendet wird.

Proben von frischen Baumwollblättern werden in die obigen Dispersionen getaucht und an der Luft trocknen gelassen. Junge Larven der Salzsumpf raupe, die alle etwa 12,7 mm lang sind, werden in Behältern auf die behandelten Blätter gesetzt. In jedem Behälter befinden sich fünf Larven, und für jede Konzentration werden noch drei weitere Parallelversuche angesetzt. Die Beobachtungen erstrecken sich über die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Zeiträume.

	4	schädigu durch A 48 Std.	ng der Blätter nfressen * 72 Std. I 96 Std.	0 1
	Be 24 Std.	0 1	0 1	0 1
Betrahlte Sporen 80 mg/50 ecm ... 20 mg/50 ecm ...	0 1	0 1	0 1	4
Unbestrahlte Sporen 80 mg/50 ecm ... 20 mg/50 ecm ...	0 1	4	4
Kontrollversuch ...	3

* Die Zahlenwerte haben die folgenden Bedeutungen:

0 = keine Beschädigung,

1 = 10 °/o Beschädigung,

2 = 25 bis lO°/o Beschädigung,

3 = 75 bis 25 °/o Beschädigung,

4 = 75 Vo Beschädigung bis zur vollständigen Ver

zehrung der Blätter.

	Betrahlte Sporen	Prozentuale	48 Std.	Sterblichkeit
	80 mg/50 ecm ...	24 Std.		72 Std. I 96 Std.
25	20 mg/50 ecm ...
30 Unbestrahlte Sporen		6
80 mg/50 ecm ...	0	13	94
20 mg/50 ecm ...	0		87
Kontrollversuch ...		33
13	13	94
0	0
0
100
0

Ähnliche Versuche werden mit je einer Seidenraupenlarve je Versuch durchgeführt. Bei der Fütterung mit Maulbeerblättern, die in eine Suspension von 160 mg Sporen je 50 ecm Wasser getaucht wor-

den sind, ist die mit dem bestrahlten Material gefütterte Larve 20 Stunden nach Beginn des Versuchs tot. Der Tod der mit unbestrahlten Sporen gefütterten Larve tritt erst nach mehreren Tagen ein. Während dieser Zeit bleiben die Kontrollarven am Leben und gesund.

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäß sterilisierten Sporen ebenso wirksame Insektenvertilgungsmittel sind wie lebende Sporen.

Es war nicht vorauszusehen, daß auch sterilisierte Sporen noch insektizid wirken.

Der technische Fortschritt der Verwendung sterilisierter Sporen vor den unsterilisierten Sporen der gleichen Bakterienart liegt in folgendem:

Bei Verwendung von lebenden Sporen von Bacillus cereus treten auf den damit besprühten Pflanzen sowie auf dem die besprühten Pflanzen umgebenden Boden Wachstumserscheinungen des Mikroorganismus auf. Diese Kolonien des Mikroorganismus haben ein häßliches Aussehen und müssen daher, bevor die betreffenden Pflanzen zum Verkauf angeboten werden können, besonders entfernt werden. Durch die vorliegende Erfindung wird dieser Mißstand beseitigt. Die sterilisierten Sporen von einschlußbildenden Stämmen von Bacillus cereus können allein oder in Kombination mit anderen Insektiziden und/oder Fungiziden auf einem geeigneten Träger auf Pflanzen u. dgl. durch Spritzen, Bestäuben, Begießen, Tauchen usw. in Form von Lösungen, Suspensionen, Pulvern

u. dgl. aufgebracht werden, die die vorteilhaftesten Wirkstoffe in den für den jeweiligen Zweck optimalen Konzentrationen enthalten.

Die sterilisierten Sporen können anderen insektiziden und/oder fungiziden Wirkstoffen, wie Pyrethrum, Derrisharzen, Rotenon, Dichlordiphenyltrichloräthan, Hexachlorcyclohexan, Nicotin, Kalkschwefel, Bordeauxbrühe, Schwefel, Silicofluoriden, Arsenaten, Kupfersalzen, Bleisalzen, Thiocyanestern u. dgl., zugesetzt werden. Die genaue Zusammensetzung des fertigen Insektenvertilgungsmittels richtet sich natürlich nach dem jeweiligen Anwendungszweck. Außerdem können verschiedene Netz- und/ oder Ausbreitungsmittel, wie sulfonierte Öle, Sulfate von höheren Alkoholen, Glycerinester, sulfonierte aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe und Salze derselben, sulfonierte Phenole und ähnliche Stoffe, zugesetzt werden.

Die sterilisierten Sporen können in geeigneten Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen bei den für den beabsichtigten Anwendungszweck optimalen Konzentrationen verwendet werden.

Außerdem können sie in geeigneten Medien oder Kombinationen von Medien in an sich bekannter Weise suspendiert werden. Zum Beispiel können sie in wäßrigen Medien suspendiert werden, die außerdem verschiedene Netz- oder Ausbreitungsmittel und/oder andere Insektizide oder Fundizide enthalten.

Die sterilisierten Sporen können auch in Form von Bestäubungspulvern angewandt werden, wobei sie mit feinteiligen Trägerstoffen, wie vulkanischer Asche, Kieselgur, Kohle, Bentonit, Fullererde, Nußschalenmehl, Talkum u. dgl., gemischt oder an diesen Stoffen adsorbiert sind.

Die sterilisierten Sporen können mit den verschiedensten Trägern gemischt werden, die noch verschiedene Hilfsmittel enthalten können, welche am besten zur Bekämpfung des jeweiligen Schädlings geeignet sind. So erhält man Stoffzusammensetzungen, in denen die Wirkstoffe in geeigneter Zusammensetzung, Verteilung und Vergesellschaftung vorliegen, so daß sie für den jeweils ins Auge gefaßten Insektiziden oder fungiziden Zweck am wirksamsten sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Insektenvertilgungsmittel mit Sporen einer einschlußbildenden Spezies von Bacillus cereus als Wirkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Sporen durch Einwirkung von Elektronen von hoher Geschwindigkeit oder /-Strahlen sterilisiert sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Chemie Markt, 1959, Heft 1, S. 2.

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