DE69710500T2

DE69710500T2 - Künstliches medium für entomophagenzucht

Info

Publication number: DE69710500T2
Application number: DE69710500T
Authority: DE
Inventors: C. Cohen
Original assignee: US SEC AGRICULTURE WASHINGTON; US Department of Agriculture USDA
Current assignee: US SEC AGRICULTURE WASHINGTON; US Department of Agriculture USDA
Priority date: 1996-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: WO1998007335A1; EP0971603A4; DE69710500D1; EP0971603A1; EP0971603B1; ES2170961T3; ATE213125T1; US5834177A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes künstliches Nahrungs- oder Wuchsmittel zur Aufzucht von Entomophagen (räuberischen Gliederfüßern und parasitischen Insekten). Das erfindungsgemäße Wuchsmuittel ist für die Massenproduktion von Entomophagen, die als biologische Kontrollmittel eingesetzt werden können, mit vernünftigen Kosten geeignet.

Der Stand der Technik

In den Vereinigten Staaten und überall in der Welt ist die Anwendung von synthetischen chemischen Insektiziden die Hauptmethode in der Bekämpfung von Insektenplagen, die manche agrikulturellen Großflächen sinschließlich solchen für Nahrung, Fasern und ornamentalen Früchten befallen können. Es besteht ein zunehmendes Interesse daran, die Verwendung von chemischen Pestiziden und Düngemitteln zu reduzieren und die Landwirtschaft ertragreicher zu machen. Die biologische Kontrolle ist als die beste Alternative zur Verwendung von chemischen Insektiziden zur Bekämpfung von Insektenplagen erkannt worden.
Der größte Hemmschuh in der Verwendung einer biologischen Kontrolle im großen Maßstab als Alternative zu Pestiziden besteht darin, daß es bislang nicht möglich war, eine adequate Menge von Raubinsekten zu produzieren, die einen großen Ausbruch einer Pestpopulation wirksam reduzieren kann. Beispielsweise sind räuberische Gliederfüßer und Parasiten schon seit Dekaden erfolgreich zur Bekämpfung von Insektenplagen eingesetzt worden, aber das Ausmaß des Einsatzes hielt sich in Grenzen, da nur in adequate Methoden zur künstlichem Erzeugung dieser Raubinsekten zur Verfügung standen. Damit besteht eine der größten Bedarfsgruppen im Bereich der biologischen Kontrolle von Insektenplagen darin, natürliche Gegner der Insekten zu vernünftigen Kosten zu erzeugen. Trotz vieler seit Jahren andauernder Forschungen im Bereich der künstlichen Wuchsmedien für die Aufzucht von räuberischen Insekten Ist es jedoch immer noch notwendig, diese nützlichen Insekten mit ihren natürlichen Wirten/Beuten oder auf unnatürlichen künstlichen Wirten zu ernähren. Diese klassischen Methoden sind zu kostenintensiv, um nützliche Insekten in großem Umfang in der kommerziellen Landwirtschaft einsetzen zu können.
Die wissenschaftliche Literatur hat berichtet, daß das Fütterungsverhalten von Raubinsekten die Aufnahme von hämolymphischen und/oder Körperflüssigkeiten von durchbohrten Beutetieren umfasst. Beispielsweise wurde berichtet, daß die Larven von nahezu allen Neuropterae lange gekrümmte Kiefer besitzen, die wie Zangen wirken, die Beutetiere ergreifen und die Körperflüssigkeit aussaugen. Diese Larven umfassen einige der wichtigsten Familien in der biologischen Kontrolle wie Chrysopidae (grüne Florfliege) und Hämerobiidae (braune Fiorfliege), die viel agikulturelle Schädlinge wie weiße Fliegen, Blattläuse, Schildläuse und Schuppeninsekten angreifen (siehe P. Debach, Blologica) Control by Natural Enemies, Cambridge University Press, Seite 40 (1974). Weiterhin zeigt Debach auf Seite 43, daß die räuberischen großäugigen Geocoris, ein anderes in der Biokontrolle von Fruchtinsekten wichtiges räuberisches Insekt, die Körperflüssigkeit der Beutetiere mit ihrem Stechrüssel aussaugt. Damit haben in der Literatur beschriebenen Ernährungsmethoden die Annahme nahe gelegt, daß das beste künstliche Medium für diese "flüssig-Ernährer" eine flüssige Form haben sollen. E. S. Vanderzant, Journal of Econornlc Entomology 66: 336-338 (1973) und S. A. Hassan und K. S. Hagen, zeitschrift für angewandte Entomologle, 86: 315-320 (1978) beschreiben Flüssignahrungen für dis Aufzucht von Chrysopa carnea Stephens (Florfliegen) Larven.
Das US-Patent 5 023 183 (Friedmann et al) beschreibt ein flüssiges Kulturmedium zur Produktion von entomogenen Nematoden (die keine Gliederfüßer sind) im großen Maßstab. Die wesentlichen Nährstoffe in diesem Medium sind ein Emulgator (wie Eigelb oder Lecithin), eine Hefequelle, pflanzliches Öl und eine Quelle für Protein.
Kürzlich wurden halbfeste, fleischbasierte, künstliche Nahrungen beschrieben zur Aufzucht von Geocorls punctipes (Say) (A. C. Cohen Journal of Economic Entomology, 78: 1173-1175 (1985); A. C. Cohen und N. M. Uria, The Souzthwestern Entomologist, 11: 1712-176 (1986); A. C. Cohen und R. T. Staten in Applications of Genetlcs to Arthopods of Biological Control Significasnce, Herausgeber S. K. Narang et al., CRC Pess, Inc., Kapitel 7, Seiten 121-132 (1994).
Die Bedeutung und die Notwendigkeit einer Massenproduktion von natürlichen Insektenfeinden zu vernünftigen Kosten und zum Zwecke der Biokontrolle ist beschrieben in dem zusammenfassenden Artikel von S. Grenier et al. in Pest Management in the Subtropics, Biological Control - a Florida Perspective, Herausgeber D. Rosen, F. D. < Bennett, und J. L. Cpinera, intercept Press, Andover, U. K. Kapitel 10, Seiten 181-205 (1994). Die Autoren geben eine Übersicht über ein halbes Jahrhundert der Forschung zur Entwicklung von künstlichen Medien für Entomophagen und berichten auch gewisse Erfolge in der Produktion von Medien für Außenschmarotzer und Räuber. Trotz der Bedeutung der Raubinsekten als biologisches Kontrollmittel gegen ökonomisch bedeutsame Insektenplagen hat jedoch keines dieser künstlichen Medien den Weg in die kommerzielle Produktion von irgendwelchen Entomophagen gefunden. Keines dieser Medien ist auch In die Massenproduktionssysteme für solche Räuber eingefügt worden. Die Produktion der nützlichen Insekten umfasst somit nachwievor die kostenintensive Methode, sie mit ihren natürlichen Wirten/Beuten oder unnatürlichen künstlichen Wirten zu ernähren. Für die Produktion des verbreitetsten Räubers C. Carnea (Florfliege) liegen die gegenwärtigen Kosten bei etwa $ 500 pro Kilogramm. Aus all dem wird klar, daß der Einsatz von Raubinsekten als biologisches Kontrollmittel in der kommerziellen Landwirtschaft abhängt von der Entwicklung und Technologie einer Massenaufzucht bei vernünftigen Kosten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes künstliches Wuchsmedium für die Entomophagenzucht. Dieses Wuchsmedium setzt sich zusammen aus einer Mischung aus (a) gekochtern ganzen Ei, (b) einer Protein- Lipid-Paste und (c) einer Flüssigkeit, in der das gekochte ganze Ei ein klebriges zäh-faseriges Substrat bildet. Das Medium stellt Nährstoffe in solchen Mengen und Anteilen zur Verfügung, die ausreichen, das Wachstum von Entomophagen zu unterstützen. Die Bestandteile des Wuchsmediums sind ausreichend gemischt, sodass die Nährstoffe im wesentlichen kompositionell gleichförmig in dem Wuchsmedium verteilt sind.
Das klebrige zähflüssige Substrat stellt nicht nur die Nährstoffe für die Entomophagen zur Verfügung, sondern bildet auch eine netzförmige Struktur, welche im wesentlichen zur Stützung und Halterung der Protein- Lipid-Paste dient. Außerdem halten das Substrat und/oder die Protein-Lipid- Paste, entweder individuell oder in Kombination die Flüssigkeit an ihrem Platz. Damit stellt das Wuchsmedium eine Mischung in stabiler Form dar. Diese Mischung hat den weiteren Vorteil, daß sie die strukturellen Bestandteile, Textur und Konsistenz der natürlichen Beuteinsekten nachahmt.
Das erfindungsgemäße Wuchsmedium in seiner fest/halbfesten Form ist bequemer zu verwenden als ein flüssiges Medium, in basonderer Hinsicht auf Verpackung und Präsentation. Die Komponenten des Mediums sind leicht erhältlich und das Medium kann zur Präsentation an Entomophagen gut verpackt werden, beispielsweise in einer Membran wie Parafilm®.
Das Wuchsmedium ist zur Aufzucht von Entomophagen geeignet und besitzt eine besondere Mützlichkeit in der Massenaufzucht von Entomophagen zu vernünftigen Kosten für die nachfolgende Verwendung als biologische Kontrollmittel.
Wie sich aus den weiter unten noch gezeigten Daten ergibt, ist da neue Wuchsmittel in seinen Ergebnissen denen, die mit der Aufzucht von künstlichen Beuten erhalten wurden, überlegen. Die Verwendung dieses Wuchsmittels erzeugt ausgewachsene Tiere, die mehr Eier produzieren als solche, die mit künstlichen Beuten aufgezogen wurden. Außerdem wachsen die Entomophagen schneller und größer als bei Aufzucht mit künstlichen Beuten, sie sind vergleichbar denen, die mit natürlichen Beuten aufgezogen worden sind.
Weiterhin ist, wie ebenfalls weiter unten in Einzelheiten diskutiert wird, die Textur, Konsistenz und Zusammensetzung des Mediums für solche Raubinsekten gut geeignet, die ihre Beute extern vorverdauen und ihre digestiven Enzyme zusammen mit dem verdauten, verflüssigten Medium wieder zu sich nehmen, um ihre Verdauung zu komplettieren.
Das erfindungsgemäße Wuchsmedium ist auch ein ökonomisches Mittel für die Aufzucht von Entomophagen. Das Medium kostet ungefähr $ 6,00 pro kg einschließlich der Verpackung, also gegenüber den $ 500 pro kg für Sitotroga-Eier (dem künstlichen Wirt für Chrysoperla spp.), nur ungefähr ein Hundertstel der Kosten. Die Kosten des Mediums sind auch nur ein Zehntel der Kosten für proteinhydrolyzat-basierte flüssige Media (Vanderzant, loc. cit. sowie Hassan und Hagen, loc. cit.), die bei $ 50 pro kg liegen.
Insgesamt ist das erfindungsgemäße künstliche Wuchsmedium ein wesentlicher Durchbruch zur Großproduktion von Raubinsekten. Es hat das Potential, die Verwendung der Biokontrollmittel in der Landwirtschaft zu expandieren.
In Übereinstimmung mit dieser Entdeckung ist es ein Objekt der Erfindung, eine verbesserte künstliche Nahrung für die Aufzucht von Entomophagen zur Verfügung zu stellen.
Ein weiteres Objekt der Erfindung ist es, eine künstliche Nahrung für die Aufzucht von Entomophagen vorzusehen, die hochqualifizierte Räuber ergibt.
Ein weiteres Objekt der Erfindung ist die Bildung einer künstlichen Nahrung für die Aufzucht von Entomophagen, die frei von Insekten-Komponenten ist. Ein noch anderes Objekt der Erfindung ist die Bildung eines Aufzuchtmediums zur Verwendung in der ökonomischen Massenproduktion von Entomophagen, die anschließend als biologische Kontrollmittel eingesetzt werden können, beispielsweise verstärkt zur Kontrolle von Poputationen von Schadinsekten in der kommerziellen Landwirtschaft.
Andere Objekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das erfindungsgemäße Wuchsmittel ist in seinen Nährstoffen so formuliert, daß es das Wachstum der Larven von Entomophagen von der Zeit des Schlüpfens bis zu Verpuppung wirksam unterstützt, und daß es auch wirksam ist zur Ernährung von Entomophagen, die das räuberische ausgereifte Stadium erreicht haben. Das Medium ist frei von Insekten-Komponenten wie Hämolymphen, und es ist geeignet zur relativ preiswerten Massenproduktion von Entomophagen. Darüber hinaus sind die Entomophagen von ausreichender Qualität, um wirksam als biologisches Kontrollmittel dienen zu können, wenn sie in dem freien Feld freigesetzt werden.
Der hier benutzte Ausdruck "Entomophagen" umfasst räuberische Gliederfüßer und parasitische Insekten (Parasitoiden). Die Entomophagen sind im Detailo In dem Text Entomophagous Insects von C. P. Clausen, Hafner Publishing Company, New York (1972), diskutiert, worauf hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Man kann Entomophagen als Insekten bezeichnen, die sich von anderen Insekten ernähren. Diese Insekten sind grob in zwei allgemeine K lassen, nämlich Räuber und Parasiten unterteilt, wobei es auch viele Zwischenstufen gibt. Ein parasitisches Insekt ist im Allgemeinen ein solches, das sich entweder innerhalb oder außerhalb eines einzigen Wirt- Individuums entwickelt, wobei das Letztere eventuell im Ergebnis zu Grunde gehen kann. Die ausgereiften Tiere sind im Allgemeinen freilebend und ihre Nahrungsquellen sind üblicherweise von denen der Larven verschieden. Im Gegensatz dazu ist ein Räuber im Allgemeinen auch in dem Larbenstadium freilebend und benötigt eine Anzahl von Individuen für das Aufwachsen bis zur Reife. Clausen loc. cit. berichtet, daß es 224 Familien in 15 Ordnungen gibt, die sich bis zu einem gewissen Grade von Insekten ernähren.
Entomophagen von besonderer Bedeutung für die kommerzielle Landwirtschaft sind solche, die als biologische Kontrollmittel dienen können, beispielsweise durch verstärkte Freisetzung zur Kontolle von Schadinsekten in landwirtschaftlichen Großflächen. Ohne darauf beschränkt zu sein, schließen Beispiele von räuberischen Gliederfüßern mit Bedeutung als Biokontrolle in einem kommerziellen landwirtschaftlichen Anwesen folgende Ordnung (Art)/Familie ein: lieteroptera: Geocoris punctipes (Say)/Lygaeiae [großäugiger Käfer]; Podisus maculiventris (Say)/Pentatomidas; Podisus sag Itta (Fab.)/Pentatomidae; Macrologhus calginosus Wagner/Miridae; Neuroptera: Chrysopa sinical/thruyopidae; Chrysopa scelestes Banks/Chrysopidae; (Florfliegen): Chrysopa lanata lanate Banks/Chrysopidae; Chrysopa septempunctata Wesmael/Chrysopidae; Coleoptera: Harmonie axyridis/Coccinel- lidae, Olla abdomlnalis/Coccinellidae. Ohne darauf beschränkt zu sein, schließen Beispiele für Parasitoiden mit potentieller Bedeutung zur Biokontrolle in einem kommerziellen landwirtschaftlichen Anwesen ein Hymenoptera, insbesondere, Trichogrammatidae; Braconidae, Ichneumonidae; und Diptera, insbesondere Tachinidae.

Wuchsmedium

Das Wuchsmedium gemäß der Erfindung ist zusammengesetzt aus einer Mischung von (a) gekochtem ganzen Ei, (b) einer Protein-Lipid-Paste, und (c) einer Flüssigkeit, wobei das gekochte ganze Ei eine klebrige, zähe und faserig/fadenartiges Substrat bildet, das im Wesentlichen die Nährstoffe in der Protein-Lipid-Paste in stabiler Form hält. Dabei sind die Nährstoffe in Mengen und Proportionen anwesend, die zum Unterstützen des Wachstums der ernährten Entomophagen wirksam sind (Target-Entomophagen).

Klebriges fadenartia/faserigeres Substrat

Ein sehr entscheidendes Merkmal des erfindungsgemäßen Wuchsmediums ist die Bildung eines faserigen Substrats oder Retikulums, das neben der Bedeutung als Nährmittel für die Aufzucht der Target-Entomophagert noch eine netzartige Formation bildet, die im Wesentlichen die Protein-Lipid-Paste stützt und hält. Weiterhin dienen das Substrat und/oder die Protein Lipid- Paste entweder individuell oder in Kombination im Wesentlichen zum Halten der Flüssigkeit.
Das Halte-Substrat ist ausreichend fest, um die anderen Kompomenten im Medium zu stützen und zu halten. Weiterhin hat das Substrat ein klebrigen Charakter und einen fadenartigen oder faserigen, netzartigen Charakter (einschließlich diskontinuierlicher Netzwerk-Sektionen und Fasern), sodass es die Protein-Lipid-Paste und die Flüssigkeit, und auch die Nährmittel darin wesentlich halten kann, sodass sich für das Wuchsmedium eine stabilisierte Form ergibt. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann das klebrige, faserige Haltesubstrat die Nährstoffe halten, (a) durch physikalisches Einschließen der Nährstoff-Pasta durch das Substrat, (b) durch physikalisch-chemische Wechselwirkung zwischen dem Substrat und der Nährstoffpaste, beispielsweise durch hydrophile oder lipophile Interaktionen oder Protein-Protein-Interaktionen des Netzwerkes oder Teilen davon mit der Protein-Lipid-Paste oder dem Wasser oder den Nährstoffen darin, (c) durch Bildung von Lipoprotein-Komplexen, (d) durch Komponenten, die als natürliche zellulare Klebstoffe wirken, wie Proteoglycane, (e) oder irgend eine Kombination dieser Punkte. Somit wirkt das klebrige, faserförmige Haltesubstrat effektiv als ein netzartiges Substrat oder Reticulum, um die Nährstoffe in dem Wuchsmedium in einer stabilen Form zu haltern.
Die Herstellung des anhaftenden, faserförmigen und für das erfindungsgemäße Wuchsmedium geeignete Reticulums kann bequem dadurch erfolgen, daß ganzes gemischtes Ei so behandelt wird, daß es ein klebrig-zähes, faden- oder faserförmiges Netzwerk bildet. Wie weiter unten im Beispiel 1 beschrieben wird, kann dies gut dadurch ausgeführt werden, daß das gemischte, ganze Ei einem plötzlichen "blitzartigen" Erhitzungsprozeß unterworfen wird, beispielsweise durch Dispersion in einer heißen Flüssigkeit, in der es dann ein klebriges, faseriges Netzwerk bildet. Auch andere Formen des Erhitzens des gemischten, ganzen Eies, welche eine klebrige, faserige, die Nährstoffe in dem Wuchsmedium zurückhaltende netzartige Formation bilden, können benutzt werden.
Das gemischte ganze Ei ist aus verschiedenen Gründen vorteilhaft, einschließlich der folgenden Gründe: (a) es bildet die "Klebrigkeit", die nützlich ist, um die Komponenten des Mediums und die Nährstoffe zu halten, (b) das Eiweiß liefert Proteine einschließlich Albumin, das eine faser- oder fadenförmige Qualität erzeugt, (c) das Eigelb ist eine ausgezeichnete natürliche Quelle für Cholesterin, Lipide, Lipoproteine, Proteine und B- Vitamine, (d) E1 besitzt sowohl hydrophile als auch hydrophobe Eigenschaften und kann Nährstoffe durch Lipid-Lipid-Interaktionen, Protein- Porotin-Interaktionen, hydrophile Interaktionen und die Bildung von Lipoprotein-Komplexen zurückhalten, (e) gemisches und gegartes ganzes Ei stellt eine konzentrierte Menge von wichtigen Nährstoffen zur Verfügung, wie Cholesterin, die bei der weiteren Behandlung des Mediums nicht separieren, und das Erhitzen denaturiert Avidin, welches sonst Biotin binden würde, ein essentielles wasserlösliches Vitamin, und (f) es kann Proteoglykane bilden, die als natürliches zellulares Haltematerial wirken.
Wie weiter unten noch im Detail erläutert wird, besitzt das faserförmige, klebrige Haltesubstrat einen weiteren Vorteil, wenn das Wuchsmedium benutzt wird, um solche Raubinsekten zu ernähren, die ihre Beute extern vorverdauen und ihre digestiven Enzyme zusammen mit dem vorverdauten, verflüssigten Medium wieder zu sich nehmen, um die Verdauung zu kompletieren (außer-orale Digestion). Dies liegt daran, daß das faserige, klebrige Haltesubstrat die von den Entomophagen exportierten digestiven Enzyme eine solche zeitlang festhält, die zur Verdauung des Wuchsmediums und zur Wiederaufnahme der digestiven Enzyme mit dem verflüssigten Medium durch das Insekt ausreicht.

(b) Protein-Lipid-Paste

Die Protein-Lipid-Komponente des erfindungsgemäßen Wuchsmediums bildet eine Protein-Lipid-Kompositon, welche wichtige Nährstoffe für das Wachstum der Target-Entomophargen in einer Form zur Verfügung stellt, die durch das faserige/faderförmige und klebrig-zähe Retikulum gehalten werden kann. Die Paste besitzt ausreichende Konsistenz, um gehalten zu werden, wenn sie mit dem Retikulum und mit Wasserkomponenten des Wuchsmediums gemischt wird. Wie schon erwähnt, umfasst das Halten physikalische und chemische Interaktionen einschließlich Lipid-Lipid-Interaktionen, Protein- Portein-Interaktionen und die Bildung von Lipoprotein-Komplexen zwischen der Protein-Lipid-Paste und dem faserigen Haltesubstrat.
Ein weiterer Aspekt der Protein-Lipid-Paste besteht darin, daß sie eine an Proteinen und Lipiden reiche Kompostion darstellt. Die Mengen und Konzentrationen an Proteinen und Lipiden, die durch das gesamte Wuchsmedium zur Verfügung gestellt werden, werden weiter unten im Detail diskutiert.
Wie im Beispiel 1 weiter unten gezeigt, kann die Protein-Lipid-Paste bequem erzeugt werden durch Vermischen von zerkleinertem Rindfleisch und Rinderleber. Beispiele anderer für Herstellung von Protein-Lipid-Paste geeignete Quellen umfassen Fisch-Innereien, Muscheln, Fleisch und Leber von anderen Tieren, wie Hähnchen, Lamm und Schwein sowie Zellen von Tieren einschließlich Insekten, die auch durch Klon-Techniken fortgepflanzt und vervielfacht sein können.

(c) Flüssigkeit

Die flüssige Komponente des Mediums kann Wasser umfassen oder andere Quellen von Wasser, wie Milch oder das Medium von Zellkulturen. Es können auch zusätzliche wasserlösliche Nährstoffe oder Additive vorgesehen sein, wie Vitamine, Mineralien, anti-mikrobielle Agenzien oder Präservative. Die Flüssigkeit kann zusammen mit dem Retikulum zugesetzt werden und kann zusammen mit dem zerkleinerten Rindfleisch und der Rinderleber gemischt werden, um eine Protein-Lipid-Paste zu ergeben, welche die gewünschte finale Konsistenz besitzt, wie dies weiter unten im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Flüssigkeit bewirkt eine Unterstützung des Wachstums der Entomophagen und liefert außerdem, im Falle der sich mit außer-oraler Digestion ernährenden Entomophagen, den Entomophagen Flüssigkeit für die Vorverdauung ihrer Nahrung.

Herstellung des Wuchsmediums

Das Medium wird so hergestellt, daß ein wirksames Bewahren der Nährstoffe in einer stabilen Form bewirkt wird, d. h. daß sie beim Unterstützen des Wachstums der Entomophagen noch in dem Medium enthalten sind. Das Haltesubstrat, die Paste und die Flüssigkeit werden ausreichend gemischt, bis sie ein stabiles Medium ergeben. In der bevorzugten Ausführungsform werden das Substrat, die Paste und die Flüssigkeit innig und durchgehend so gemischt, daß die Nährstoffe kompositionell gleichförmig in dem Wuchsmedium verteilt sind. Dies bedeutet, daß die Nährstoffe für das Wachstum dar Target-Entomophagen sich in deren Ernährungszone befinden, d. h. in einem Gebiet, das von den Maulwerkzeugen und/oder Maulwerkzeugen und Vorderfüßen der Insekten erreicht werden kann. Diese Ernährungszone eines Entomophagen kann je nach Spezies unterschiedlich sein. Für größere Entomophagen kann sie ein Gebiet von etwa 3 mm · 3 mm umfassen, während sie für kleinere Entomophagen wie Chrysoperla nur ein Gebiet von 100 um · 100 um umfassen kann.
Eine beispielsweise Formulation wird hergestellt durch zusammenmischen von klebrigem, faserigem, gegartem und gemischtem Ei (z. B. blitzerhitzten und gemischten ganzen Ei, das einen klebrigen und faserigen Charakter besitzt), Wasser und einer Paste aus zerkleinertem Rindfleisch/- Rinderleber zu einer im Wesentlichen kompositionell, gleichförmigen Mischung (siehe Beispiel 1 weiter unten).

Das Wuchsmedium

Das Wuchsmedium ist eine Mischung in stabilisierter Form und besitzt den weiteren Vorteil, daß es die strukturellen Bestandteile sowie die Textur und Konsistenz des Inneren der natürlichen Beute nachahmt.
Das gemäß dem Beispiel 1 hergestellte Wuchsmedium enthält feste und halbfeste Gebiete und in den Zwischenräumen Flüssigkeit. Bei makroskopischer Betrachtung sieht es aus wie eine faserige, pastenartige Mischung mit Feststoffgehalt. Es ist "naß", aber nicht tropfnaß und besitzt eine gleichförmige Farbe wie "Milchkaffee". In diesen Aspekten ist es der Textur und Konsistenz des Inneren einer natürlichen Beute parallel, z. B. den Muskeln, Lipidkörpern, reproduktiven Organen usw., nachdem der Räuber die Hämolymphe abgesaugt hat und ein pastöser Material mit etwas faserförmigem Stoff darin verbleibt. Mikroskopisch treten im Allgemeinen sphärische Teilchen im Bereich von etwa 1-10 um in Erscheinung, die weitgehend aus Lipoprotein- Komplexen (durch Färbung sichtbar gemacht) zusammengesetzt sind. Weiterhin sind "Fasern" im Bereich von etwa 10-80 um Durchmesser und etwa 50-200 um Länge erkennbar. Die Fasern können aus kleineren Partikeln zusammengesetzt sein. Die Mischung war kompositionell gleichförmig, d. h. sowohl Fasern als auch Partikel waren in einem Gebiet von 100 · 100 um vorhanden.

Nährstoffe im Wuchsmedium

Das Wuchsmedium stellt Nährstoffe in Mengen und Proportionen zur Verfügung, die für das Wachstum der Target-Entomophagen effektiv sind. Als essentielle Nährstoffe sind solche Nährstoffe wie Mineralien, Aminosäuren, Cholesterin, Fettsäuren, fettlösliche Vitamine und wasserlösliche Vitamine definiert, die für das Wachstum der Target-Entomophagen wichtig sind. Die grundlegenden Nährstoffe, die von Parasitolden und Räubern in einem künstlichen Wuchsmedium benötigt werden, sind in Grenier et al., loc. cit. diskutiert, worauf hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Wie dem Fachmann bekannt ist, können die für das Wachstum von Entomophagen wichtigen Nährstoffe von Spezies zu Spezies variieren. Für jede bestimmte Entomophagen-Spezies lassen sich die für das Wachstum notwendigen Nährstoffe leicht durch bekannte Methoden bestimmen, beispielsweise durch "Dietary Deletion". Die jeweils auszuwählenden Konzentrationen kann der Fachmann leicht finden. Im Allgemeinen gilt, daß die absolute Menge von Proteinen im dem Wuchsmedium (das ist die kombinierte Menge des gesamten Proteins im Medium) zwischen 12 und 22% des Wuchsmediums (Gesamt-Naßgewicht) liegen sollte. Die absolute Menge von Lipid sollte zwischen 10 und 20% des Wuchsmediums (Gesamt-Naßgewicht) liegen, die absolute Menge von Cholesterin sollte im Bereich von 1000-3000 mg pro kg Wuchsmedium liegen und die absolute Menge an Wasser im Wuchsmedium (einschließlich des zugesetzten Wassers und das in den anderen Bestandteilen enthaltenen Wassers) sollte zwischen 50 und 70% des Wuchsmediums (Gesamt-Naßgewicht) betragen. Die Quellen für Lipide und Protein können auch in Kombination als Lipoproteine angeboten werden. Vorzugsweise sollten mindestens 20% der Lipide als Triglyceride vorliegen. Diese können auch bis zu 90% ausmachen. Mindestens 5% und hinauf bis 50% der Lipide sollten Phospholipide (polare Fette) sein. Zur Aufzucht von Chrysoperla, wird empfohlen, daß das Wuchsmedium 17-21% Proterin (Naßgewicht), 15-19% Lipide (Naßgewicht), 2000 bis 3000 mg Cholesterin pro kg Nahrung und 55-65% Wasser (Naßgewicht) enthalten sollte. Eine bevorzugte Komposition zur Aufzucht von Chrysoperla enthält etwa 19% Protein (Naßgewicht), 17% Lipide (Naßgewicht), 2500 mg Cholesterin pro kg Nahrung und 60 % Wasser (aus allen Quellen).
Für ein optimales Wachstum wird eine Nahrung vorgeschlagen, die der Zusammensetzung der Nährstoffe in der natürlichen Beute parallel ist. Die kann bestimmt werden durch Proteinhydrolyse mit anschließender Aminosäure- Analyse, Gas-flüssig- oder Flüssig-Chromatographle der Lipide, mikrobielle Untersuchung der Vitamine, Atomabsorptions-Spektrophotometrie der Minerale und eine Gesamtuntersuchung der Insekten selbst.
Das Wuchsmedium gemäß der Erfindung besitzt eine einzigartig hohe Konzentration an Proteinen, Lipiden und Cholesterin, verglichen mit den flüssigen Mitteln gemäß dem Stand der Technik. Das erfingungsgamäße Medium ist auch einzigartig darin, die einzelnen Komponenten zu halten und zu stabilisieren, sodass es eine ideale Kombination von Nährstoffen ist und der Form, in der die Nährstoffe am besten eingesetzt werden. Damit stellt die Erfindung ein vollständig neues Mittel dar zum Ernähren von Entomophagen. Es ist besonders nützlich für die Ernährung von C. carnea und anderen Raubinsekten mit ähnlichem Ernährungs-Habitus, d. h. Insekten, die sich mit außer-oraler Digestion ernähren. Es bildet eine sehr nährstoff-reiche Mischung von Nahrungsmittel-Komponenten, insbesondere Lipiden, einschließlich ungesättigten Fettsäuren, Sterinen und fettlöslichen Vitaminen ohne Separation dieser Stoffe und ohne daß sie dem Nährmittel-Topf verloren gehen. Wenn C. carnea mit diesem Mittel ernährt wird, zeigt es ein erhöhtes Puppengewicht, eins erhöhte Fruchtbarkeit (Anzahl der von einem weiblichen Tier produzierten Eier) und eine erhöhte Netto-Reproduktionsrate im Vergleich mit Insekten, die mit den künstlichen Nährstoffen gemäß dem Stand der Technik ernährt worden sind. Diese Ergebnisse sind besondern unvorhersehbar wegen der Tatsache, daß Versuche zur von Ernährung von Chrysoperla mit einer fleischbasierten Nahrung (Cohen, 1985, loc. cit) nicht erfolgreich waren. Die Insekten haben sich mit der letztgenannten Nahrung nicht vollständig entwickelt.
In das Medium können auch noch andere Wirkstoffe oder Zusätze eingefügt werden, um das Wachstum der Target-Entomophagen zu verstärken oder das Wachstum von mikrobielen Verunreinigungen zu verhindern. Beispielsweise kann das Wuchsmedium auch nicht-essentielle Nährstoffe enthalten, beispielsweise Kohlehydrate, Lipide, Aminosäuren und Nukleinsäuren. Diese sind nützlich als Quelle für Energie, Stickstoff und Kohlenstoff, sind aber für das Wachstum nicht essentiell, sondern können in den metabolischen Verdauungswegen der Räuber hergestellt werden. Die nicht essentiellen Nährstoffe können auch wichtige metabolische und verhaltensinduzierende Eigenschaften haben, wie z. B. phagenstimmulierende Nährstoffe, die das Targetinsekt anregen, die gesamte Ernährungs-Reaktion anzuregen. Beispiele solcher phagenstimmulierender Quellen sind Zucker (Sacharose), Honig, Tryptophagen und Gamma-Aminobuttersäure.
Quellen für Kohlehydrate, die in dem Wuchsmedium enthalten sein können, schließen Saccharose, Glykogen, Glukose und andere in der Technik bekannte Stoffe ein. Auch Vitamine, insbesondere B-Vitamine können dem Wuchsmedium zugesetzt werden in Form von Brauhefe. Brauhefe ist auch eine Quelle für Stickstoff, Aminosäuren und Spurenelemente.
Überraschend wurde gefunden, daß antimikrobielle Agenzien in der Nahrung enthalten sein können. Die steht im Gegensatz zu früheren Lehren dahingehend, daß das Wachstum der Entomophagen durch die Anwesenheit von antimikrobiellen Agenzien im Wuchsmedium negativ beeinflusst werden würde.
Der Zusatz von antimikrobiellen Agenzien zum Medium ist vorteilhaft, da es eine Verunreinigung durch Bakterien und Pilze verhindert und somit die "Käfig-Lebensdauer" der Entomophagen von etwa 1,5 Tagen auf 3 bis 4 Tagen verlängert. Dies bedeutet unter kommerziellen Produktions-Aspekten, daß das Medium weniger häufig gewechselt werden muß als ein Medium, welches keine antimikrobieller Agenzien enthält. Dadurch ergibt sich eine große Einsparung an Laborkosten.
Ohne darauf beschränkt zu sein, sind Beispiele von solchen antimikrobiellen Agenzien Propionat, Kaliumsorbat, Streptomycin und Chlortetracyclin. Diese antimikrobiellen Agenzien können einzeln oder in Kombination miteinander in solchen Mengen eingesetzt werden, daß das Wachstum von mikrobiellen Verunreinigungen gehindert wird, das Wachstum der Target- Entomophagen aber nicht gehindert wird. Es wurde gefunden, daß antimikrobielle Agenzien toleriert werden können bei den Raubinsekten C. carnea, Geocoris punctipes, Orius insidiosus und Sarrangium parcasatosum ohne Verlust an Überlebungsdauer, Gewicht, Fruchtbarkeit oder Fertilität.
Der pH-Wert des Wuchsmediums kann von etwa 5,5 bis 9 reichen. Empfohlen wird, daß dar pH-Wert des Wuchsmediums im Bereich von ungefähr pH 6 bis 7 liegt. Der optimale Bereich ist etwa 6,3 bis 6,7 und vorzugsweise 6,5. In üblicher Weise kann der pH-Wert durch Essigsäure oder Natriumhydroxid justiert werden.
Ein erfindungsgemäßes Wuchsmittel, das als Nahrung für die grüne Florfliege Chrysoperla carnea dient, ist weiter unten im Beispiel 1 beschrieben. C. carnea ist ein hochgepriesener Rundum-Räuber. Es ist dokumentiert, das C. carnea Populationen von Blattläusen, Lipidopterae (Eier und kleine Larven) und eine Anzahl anderer langsam oder nicht beweglicher Weichkörper-Gliederfüßer unterdrücken kann. Diese Entomophage besitzt alle Kriterien zur Verwendung als Biokontrollmittel, nämlich hohe Tötungsraten, gute Aufspürqualitäten und eine bewiesene Nicht-Schädlichkeit für nützliche Gliederfüßer oder Fruchtpflanzen. Chrysoperla spp., besonders C. carnea, werden von zahlreichen Erzeugern geliefert, um einen Befall in kleinflächigen Agrikulturen wie Gewächshäusern und kleinen Flächen von hochwertigen Fruchtpflanzen zu bekämpfen. Diese kommerziell erhältlichen Chrysoperla spp. sind jedoch sämtlich auf künstlichen Wirten wie den Eiern von Sitotroga cerealella (O.)(Lepidoptera: Tineidae), oder Ephestia kuehniella (Z.) (Lepidoptera: Phycitidae), aufgezogen worden, wodurch C. carnea für ein Einsatz in großflächigen, offenfeldigen landwirtschaftlichen Bereichen zu teuer wird. Es sind zwar beträchtiche Anstrengungen gemacht worden, die Aufzucht von Chrysoperla spp. - Kolonien zu verstärken, und einige Berichte beschreiben künstliche Medien, die für Chrysoperla spp. entwickelt worden sind (Grenier et al., 1994, loc. cit.). Keines dieser Medien hat jedoch in Massenproduktionssysteme für diese Räuber Eingang gefunden.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Wuchsmediums zur Aufzucht von C. carnea ergab Raubinsekten von unerwartet überlegender Qualität im Vergleich zu den Ergebnissen mit den zuvor diskutierten künstlichen Nahrungen und auch dem künstlichen Wirt, nämlich Sitotroga-Eier. Zwölf aufeinanderfolgende Generationen von Chrysoperla carnea wurden produziert unter Verwendung des erfindungsgemäßen künstlichen Mediums zur Entwicklung der Larven und einer Hefe/Honig-Mischung für ausgewachsene Tiere. Die Fruchtbarkeit und die Fertilität waren bei denen im künstlichen Medium erzeugten C. carnea und denen mit einem künstlichen Wirt (Sitotroga-Eier) nahezu identisch. Die Räuber waren aber größer und schneller entwickelt als die mit Sitotroga- Eiern aufgezogenen Gegenstücke. Die Larven der von den mit dem Medium ernährten ausgereiften Tieren erzeugten Eier haben sofort Baumwoll-Blattläuse, Aphis gossiyi (Homoptera. Aphididae), und die Eier und Larven verschiedener Arten von schädlichen Schmetterlingen (rosa Bollworm, Tabak- Budworm, und Kohlspanner) angegriffen und konsumiert.
Bei dem im Beispiel 1 beschriebenen Wuchsmedium wurden die essentiellen Nährstoffe durch Ei, zerkleinertes Rindfleisch, Rinderleber und Wasser zur Verfügung gestellt. Andere Nährstoffe und Zusätze umfaßten Brauhefe, Zucker, Honig, verdünnte Essigsäure und antimikrobielle Agenzien. Kurz gesagt wurde das Wuchsmedium produziert unter Verwendung von gemischtem ganzen Ei zur Bildung des zähen, faserförmigen Retikulums und als eine natürliche Quelle von Proteinen und Lipiden einschließlich Cholesterin. Die Protein-Lipid-Paste wurde unter Verwendung von zerkleinertem fetten Rindfleisch und Rinde rleber erzeugt, die ebenfalls eine natürliche Quelle für Proteine und Lipide darstellten. Die verwendete Flüssigkeit war Wasser. Das ganze E1 wurde mit einer Bitz-Erhitzungstechnik behandelt und dann sofort mit dem zerkleinerten Fleisch gemischt, wodurch sich die Nährstoffe in einer festen stabilen Form hielten, die die strukturellen Bestandteile, die Textur und die Konsistenz eines natürlichen Beute-Insekts simulierten.
Das Medium besitzt das volle Nährstoff-Angebot von Lipiden, gebunden mit den Proteinen und anderen Nährstoffen, und stabilisiert mit Hitze und mit natürlichen zellularen "Klebstoffen" wie Glycanen. Dieses Medium hat nahezu die identische Textur und das identische chemische Profil von natürlichen Beute-Insekten und erlaubt es den Räubern, ihre natürliche Ernährungs-Strategie der außer-oralen Digestion (im Detail weiter unten diskutiert) sowie die prä-orale Selektion der benötigten Nährstoffe einzusetzen, wobei unerwünschte oder nicht nützliche Substanzen zurückgelassen werden.
Neben C. carnea wurden noch 5 Generationen von Geocoris punctipes, 3 Generationen von Serangium parcesetosum, und 3 Generationen von Oris insidiosus mit dieser Nahrung aufgezogen. Eine Generation erwachsener Tiere von Perillus bioculatus und Podisus maculiventris (beides Baumwanzen der Familie Pentatomidae mit großem ökonomischen Potential) wurden ebenfalls mit dieser Nahrung erzeugt.
Die neuartige Zusammensetzung und Textur des erfindungsgemäßen Wuchsmediums erlaubt den Entomophagen ein natürliches Ernährungsverhalten. Das erfindungsgemäße Wuchsmedium nutzt den physikalischen und ernährungsmäßigen Bedarf der Entomophagen aus und auch ihr Verhaltensmuster, um die Ernährung der Entomophagen zu maximieren und Entomophagen von überlegender Qualität zu erhalten. Die Textur, Konsistenz und Zusammensetzung des Mediums ist gut geeignet für Entomophagen, die ihre Beute extern vorverdauen und dann zur Vollendung der Verdauung Ihre digestiven Enzyme zusammen mit dem verdauten, verflüssigten Medium wieder zu sich nehmen. Es wurde berichtet, daß mindestens 79% der am Land lebenden räuberischen Gliederfüßer die außer-orale Digestion benutzen, also einen Prozeß, bei dem ein Entomophage einen Komplex von digestiven Enzymen aus dem Körper heraus nach außen exportiert, die Beute durch disgestive Verflüssigung der Beute- Feststoffe verdaut, die Viskosität von schwer zu handhabenden Flüssigkeiten reduziert und anschließend das verflüssigte Material (ein nährstoffreicher Brei) wieder einnimmt und dabei die digestiven Enzyme zurückerhält (A. C. Cohen (Annu. Rev. Entomol. 40: 85-103 (1995). Dar Zyklus wiederholt sich, sodass die Verflüssigung und Entfernung des Inhaltes der Beute anwächst. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Wiederaufnahme von sowohl dem Beuteinhalt als auch den in die Beute investierten Enzymen, da die exportierten digestiven Enzyme nach der Wiederaufnahme für die Vervollständigung der Verdauung der Beute wichtig sind. Ein Verlust an Enzymen bedeutet einen Verlust an Nährstoffen, da sie mit dem verflüssigten Beute-Inhalt vermischt sind, und die digestiven Sekretionen stellen einen signifikanten Teil des gesamten Protein-Pools das Räubers dar (Cohen, 1995, loc. cit.). Der Bericht erwähnt, daß die Menge der exportierten und wieder zurückerhaltenen Enzyme variiert und von über 70% bis weniger als 50% reichen kann.
Das erfindungsgemäße Wuchsmedium, das ein mit semi-festen Stoffan durchsetzter Feststoff ist, in dem noch etwas Flüssigkeit eingeschlossen ist, bildet die natürliche Konsistenz der inneren Strukturen und Chemie der Beute nach. Überraschend wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße Wuchsmedium die einzigartige Eigenschaft besitzt, die von einem Entomophagen exportierten digestivan Enzyme ausreichend lange zu erhalten, um dem Insekt zu ermöglichen, die digestiven Enzyme zurückzubekommen und das verflüssigte Medium in einer zur Unterstützung des Wachstums des Entomophagen wirksamen Menge einzunehmen. Dies liegt darin, daß das Medium aus Komponenten besteht, welche die Nährstoffe in einer festen, stabilen Form halten, die zur Unterstützung des Wachstums der Entomophagen wirksam ist. Im Falle von Insekten mit außer-oraler Digestion wird bevorzugt, daß das Wuchsmedium die digestiven Enzyme und das verdaute, verflüssigte Medium innerhalb der Ernährungszone des Entomophagen ausreichend lange bereithält, damit der Räuberdia Enzyme zurückerhält und das von den Enzymen verdaute Wuchsmedium in einer für die Unterstützung des Wachstums des Entomophagen wirksamen Menge aufnehmen kann. Im Allgemeinen beträgt dies mindestens 30 Sekunden. Die "Ernährungszone" eines sich durch außer-orale Digestion ernährenden Entomophagen ist der Bereich, der durch seine Maulwerkzeuge erreichbar ist, beispielsweise hat die Ernährungszone von Chrysoperla ein Volumen von etwa 10 bis 20 ul. Die Ernährungszone anderer Entomophagen läßt sich leicht anhand der Größe ihrer Maulwerkzeuge bestimmen.
Die rund anderen 20% der räuberischen Gliederfüßer ernähren sich mit dem Mechanismus des stückweisen Zerkauens. Dies bedeutet, daß das Insekt entweder mit dem Maulwerkzeugen oder mit den Vorderbeinen kleine Stücke der Beute abbricht und diese Stücke dann verdaut. Das erfindungsgemäße Wuchsmedium ist auch zur Ernährung der sich in dieser Weise ernährenden Insekten ganz ausgezeichnet, da es sehr viel besser an den Feststoff-Ernährungsmechanismus des Räubers angepasst ist als eine Flüssignahrung. Die Ernährungszone dieser Räuber ist der von den Maulwerkzeugen und Vorderbeinen des Insekten erreichbare Raum. Sowohl die Larven als auch die ausgewachsenen Tiere von Serangium Coccinellidae, die auf dem erfindungsgemäßen Wuchsmedium ernährt wurden, vollendeten ihre Entwicklung und wurden reproduziert.
Das Medium lässt sich leicht verpacken, beispielsweise in einer Membran wie Parafilm (eine flexible, formbare, selbstdichtende, geruchlose, feuchtigkeitsbeständige, thermoplastische, semi-transparente und praktisch farblose Menbran), die den Entomophagen in solcher Form und Wandstärke angeboten wird, die eine natürliche Beute nachbildet. Das verpackte Medium kann sterilisiert werden und bleibt für die anschließende Verwendung zum Ernähren der Target-Entomophagen stabil.
Die Techniken zum Ernähren der Larven von Entomophagen in vitro auf künstlichen Nährböden ist von Cohen et al., 1985, loc. cit, beschrieben worden, worauf hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Kurz gesagt, werden Eier oder Larven mit einer für das Wachstum ausreichenden Menge des Wuchsmittels versorgt und dann unter solchen Bedinungen und so lange inkubiert, bis sich die Eier oder Larven zu Puppen oder ausgereiften Tieren entwickeln. Das Wuchsmedium wird in einem geeigneten Container angeboten, beispielsweise einer Petrischale oder einem multizellularen Container. Die Zellen können mit Organdin umhüllt werden, um Luftzutritt zu ermöglichen und eine Flucht der Entomophagen zu verhindern. Wegen der Mobilität der ersten und zweiten Erscheinungsform der Larven und ihrer Prädisposition zum Kannibalismus werden multizellulare Container oder andere in Abteile gegliederte Container bevorzugt, um die entwickelten Larven abzutrennen oder abzusondern. Die Zellen und/oder die Nahrung können mit einer Membran bedeckt werden, die aus einer Vielzahl von polymeren Materialien bestehen kann, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Paraffin, Polyethylen, Polypropylen und Parafilm®. Die Verwendung von Parafilm® als Abdeckung ist besonders vorteilhaft, da diese Membran auch als Phagostimulanz dienen kann und es verhindert, daß die Nahrung austrocknet oder von Mikroben befallen werden kann. Die Präsentation des Mediums in einer direkten Rarafilm®- Membran hat sich als sehr vorteilhaft für kleinere Räuber erwiesen, da deren Maulwerkzeuge die Membran leicht durchdringen können.
Entomophagen, die im ausgereiften Zustand räuberisch sind, können mit der erfindungsgemäßen Nahrung ernährt werden. Andere ausgereifte Insekten lassen sich mit Brauhefe, Honig und Wasser ernähren, wie dies bekannt ist.

BEISPIELE

Die folgenden Beispiele sollen nur die Erfindung erläutern und dienen nicht zur Beschränkung des Schutzumfanges der Erfindung, der durch die Ansprüche definiert ist.

BEISPIEL 1

Dieses Beispiel beschreibt ein künstliches Medium und seine Verwendung zur Aufzucht von Larven der grünen Florliege Chrysoperla carnea.

Materialien und Methoden

Insekten und Käfige: Die zum Start der Kulturen benutzten Eier von C. carnea Stephens (Neuroptera: Chrysopidae) wurden aus dem Handel bezogen (Biofac, Mathis, TX). Neu ausgebrütete Larven wurden entweder einzeln in Petrischalen oder in Verticel® (ein multizellularer Container aus Pappe mit Zellen von ca. 4 · 6 · 12 mm oder etwa je 400 ul Kapazität) plaziert. Die C. carnea in den Petrischalen wurden mit einem Paket des Wuchsmediums in Parafilm® (American Can Co., Marathon Products, Neenah, WI) versorgt, das etwa 1 · 1 · 0,5 cm maß und ungefähr 0,5 g Medium pro Insekt enthielt. Der Parafilm® war gereckt und ungefähr 15 bis 20 um dick. Die C. carnea in den Verticel®-Zellen wurden mit Mediumpaketen versorgt, die oberhalb einer mit den Zellen verklebten Organdin-Fläche plaziert wurden. Die Zellen wurden außerdem mit einem zweiten Stück Organdin umhült, das mit dem Boden verklebt war, um einen Luftstrom zuzulassen und eine Flucht zu verhindern. Das Organdin-Tuch hatte Öffnungen von etwa 230 · 200 um, und die Fasern waren ungefähr 100 um dick. Die Aufzuchtsbedingungen waren 17ºC, 40 bis 50 % relative Luftfeuchte und 14 Stunden Licht zu 10 Stunden Dunkelheit.
Herstellung des Mediums: Zur Herstellung des Mediums wurde eine Protein-Lipid-Paste (semi-fest) aus folgenden Zutaten präpariert: 100 g fein zerkleinertes Rindfleisch mit 30% Fettanteil, 100 g Rinderleber, 10 g Brauhefe (ICN Katalog # 903312, 39% Protein, 5% Asche, Fett mindestens 0,5%, Fasermaximum 8%), 5 g Honig und 20 ml Wasser (durch ein Millipor- Filter gefiltert). Die Rinderleber, das zerkleinerte Rindfleisch, die Hefe, der Honig und das Wasser wurden 3 Minuten lang in einem Cuisinart®-Mixer gemischt, wobei sich eine Protein-Lipid-Paste ergab.
Das klebrige, zäh-faserige Substrat wurde wie folgt hergestellt: In einem 4000 ml Glas wurden 45 ml Wasser (durch ein Millipor-Filter gefiltert) und 5 ml Essigsäure (10% Säure, 90% Wasser) vorgelegt. Dann wurde ein antimikrobielles Agenz zugesetzt, bestehend aus 0,6 g Propionat, 0,6 g Kallumsorbat, 0,1 g Streptomycin und 0,1 g Chlortetracyclin. Dann wurde mit einem Teflon®--beschichteten Rührstab gerührt und gut gemischt. Danach wurde die Lösung mit 15 g Sucrose versetzt, weitergerührt und gemischt und bis nahezu zum Siedepunkt (ca. 85ºC) erhitzt. Der auf 85ºC erhitzten Lösung wurden 100 g ganzes gemischtes Hühnerei zugesetzt, und zwar unter konstantem Rühren, bis das Ei gelierte, aber noch nicht bis zur vollständigen Härte gegart war. An diesem Punkt war das Ei zwar "fest", aber klebrig-zäh und faserförmig.
Die erhitzte Mischung aus Ei und Wasser wurde in dem Cuisinart®-Mixer der Protein-Llpid-Paste zugesetzt, und beides wurde solange gemischt (ungefähr 3-5 Minuten), bis die Bestandteile innig vermischt waren. Das so erhaltene Wuchsmedium erhielt ungefähr 19% Protein und 17% Lipide einschließlich etwa 2500 mg Cholesterin (aus dem Ei und dem zerkleinerten Rindfleisch und der Rinderleber) pro kg Nahrung. 65 g zugesetztes Wasser war in einer Gesamtmenge von 400 g Nahrung enthalten, was einem Gesamt- Wassergehalt von ungefähr 60% entsprach. Der pH-Wert betrug 6,5 ± 0,1. Das Medium wurde dann mit einem Löffel in gleich große Anteile von etwa 50 g geteilt und in Baggies® (Plastik-Beutel zum Lagern) gefüllt, um entweder sofort zu Medien-Paketen verarbeitet werden oder bis zum Verbrauch gefroren zu werden.
Ernährung und Handhabung der ausgereiften Insekten: Nach der Entpuppunhg wurden die ausgereiften C. carnea in einen zylindrischen Pappkarton von 3 Liter Inhalt gepackt, der mit einem Organdin-Tuch abgedeckt war. Ein Schwamm mit freiem Wasser wurde in einer Petrischale von 11 cm Durchmesser angeboten, und dis Nahrung bestand aus Brauhefe, Honig und Wasser im Verhältnis 1 : 1 : 1. Die Tiere wurden jeden zweiten Tag gefüttert, und die Eier wurden jeden Tag eingesammelt.
Zum Vergleich wurden C. carnea mit dem künstlichen Wirt Sitotroga- Eier wie folgt ernährt: 200 mg Sitotroga-Eier wurden in einer Petrischale von 4 cm Durchmesser mit Larven von C. carnea (erste Entwicklungsstufe) besetzt.

Ergebnisse

Die individuell in Petrischalen ernährten C. carnea hatten sowohl bei den mit dem Medium ernährten Insekten als auch mit den Sitotroga-Eiern ernährten Insekten Ausschlupfraten von etwa 90%, 74% der mit Sitotroga ernährten Larven und 82% der mit dem Medium ernährten Larven verpuppten sich. Die mit Sitotroga-Eiarn ernährten Puppen wogen 7,02 mg (± 0,18 mittlerer Fehler) und die mit dem erfindungsgemäßen Medium ernährten Puppen wogen 9,70 mg (± 0,28). Bis jetzt wurden 12 kontinuierliche Generationen von C. carnea mit dem erfindungsgemäßen Medium ernährt, ohne daß ein Verlust an Vitalität der Kolonie eintrat.
Die kollektiv in Verticel® ernährten C. carnea hat bei einem Medium ohne Antibiotika ein mittleres Puppengewicht von 10,09 mg (± 1,24) und bei einem Medium mit einem Gehalt an Antibiotika ein mittleres Puppengewicht von 10,41 mg (± 0,98). Die Puppen aus der Sitotroga-Behandlung waren 7,55 mg (± 1,15) schwer. Die gesammten Larven-Entwicklungszeiten betrugen 11,2 Tage (± 0,68) und 10,52 Tage (± 0,85) bei Behandlung ohne bzw. mit Antibiotika. Die Larven-Entwicklung betrug bei den mit Sitotroga-Eiern ernährten Larven 12,2 Tage (± 1,66). Bis jetzt wurden 12 kontinuierliche Generationen von C. carnea mit dem antibiotika-haltigen Medium produziert. Den Individien aus allen 12 Generationen wurden Baumwoll-Blattläuse, Aphis gossipyi (Homoptera. Aphidedae) vorgesetzt. Sie zeigten ein offensichtlich normales, gefräßiges Ernhährungsverhalten. Wenn den Florfliegen-Larven auch noch Pakete mit dem künstlichen Medium angeboten wurden, zeigten die Räuber eine ausgeprägte Vorliebe für die Blattläuse anstelle des künstlichen Mediums.
Das soweit beschriebene Medium kostet etwa US-$ 6,00 pro kg, verglichen mit etwa $ 500,00 pro kg Sitotroga-Eier und etwa $ 50,00 pro kg für ein auf Protein Hydrolyzat basiertes flüssiges Medium. Somit stellt das erfindungsgemäße Medium ein sehr wirtschaftliches Mittel für die Massenauszucht von Entomophagen dar.

BEISPIEL 2

Mit dem im Beispiel 1 beschriebenen Medium wurden auch noch andere Entomophagen aufgezogen, und zwar mit den folgenden Ergebnissen: 5 Generationen von Geocoris punctipes (durchschnittliche Ausbeute > 90%, Entwicklungszeit vom Ei bis zur Reife 40 Tage), 3 Generationen von Serangium parcesetosum (durchschnittliche Ausbeute > 79%, Entwicklungszeit 20 Tage) und 3 Generationen von Orius insidiosus (durchschnittliche Ausbeute > 80%, Entwicklungszeit 9 Tage). Ausgereifte Insekten folgender Spezies wurden produziert, die sich aus den Eiern bis zur Reife entwickelten: Perillus bioculatus (Ausbeute etwa 65%, Entwicklungszeit 35 Tage) und Podisus maculiventris (Ausbaute ungefähr 70%, Entwicklungszeit 30-35 Tage).

Claims

1. Als Nährboden für die Entomophagenzucht geeignetes Wuchsmedium, enthaltend eine Mischung aus (a) gekochtem ganzen Ei, (b) einer Protein-Lipid-Paste und (c) einer Flüssigkeit, in der das gekochte ganze Ei ein klebriges, zäh-faseriges Substrat bildet, welches die Nährstoffe in der Protein-Lipid-Paste in stabiler Form hält, wobei die Nährstoffe in Mengen und Proportionen anwesend sind, die zum Unterstützen des Wachstums der Entomophagen wirksam sind.

2. Wuchsmedium nach Anspruch 1, worin die Mischung ausreichend gemischt ist, sodaß die Nährstoffe kompositional gleichförmig in dem Wuchsmedium verteilt sind.

3. Wuchsmittel nach Anspruch 1, worin die Stabilhaltung durch das gekochte Ei durch Mittel erzeugt wird, die ausgewählt sind aus der Gruppe (i) physikalisches Einschließen der Nährstoff-Paste durch das klebrige, zäh-faserige Substrat, (ii) physikalisch-chemische Wechselwirkung zwischen dem klebrigen, zäh-faserigen Substrat und der Nährstoff-Paste, (iii) Bildung von Lipoprotein-Komplexen zwischen dem klebrigen, zäh-faserigen Substrat und der Nährstoff-Paste, (iv) Adhäsion der Nährstoff-Paste an natürlichen zellularen Klebstoffen in dem klebrigen, zäh-faserigen Substrat, und (v) irgendeiner Kombination von (i) bis (iv).

4. Wuchsmittel nach Anspruch 1, worin die Protein-Lipid-Paste eine Protein-Lipid-Quelle umfaßt, die ausgewählt ist aus einem oder mehreren Stoffen der Gruppe (a) Fleich und Leber vom Rind, Hähnchen, Lamm oder Schwein, (b) Fisch-Innereien (c) Muscheln und (d) Zellen von Tieren einschließlich Insekten, die auch durch Klon-Techniken fortgepflanzt und vervielfacht sein können.

5. Wuchsmittel nach Anspruch 1, worin die Flüssigkeit Wasser umfaßt.

6. Wuchsmittel nach Anspruch 1, worin die Protein-Lipid-Paste eine Mischung aus zerkleinertem Rindfleisch und Rinderleber und die Flüssigkeit Wasser umfaßt.

7. Wuchsmittel nach Anspruch 1 oder 6, weiterhin enthaltend ein phagenstimmulierende Quelle.

8. Wuchsmittel nach Anspruch 7, worin die phagen stimmulierende Quelle ausgewählt ist aus einem oder mehreren Stoffen der Gruppe Zucker, Honig, Tryptophan und Gamma-Aminobuttersäure.

9. Wuschsmittel nach Anspruch 1 oder 6, weiterhin umfassend ein oder mehrere anti-mikrobielle Agenzien.

10. Wuchsmittel nach Anspruch 9, worin die antimikrobiellen Agenzien ausgewählt sind aus einem oder mehreren Stoffen der Gruppe Propionat, Kaliumsorbat, Streptomycin und Chlortetracyclin.

11. Wuchsmittel nach Anspruch 1 oder 6, weiterhin enthaltend Brauhefe.

12. Wuchsmittel nach Anspruch 1 oder 6, weiterhin enthaltend eine Membran, die das Wuchsmittel bedeckt.

13. Wuchsmittel nach Anspruch 12, worin die Membran ausgewählt ist aus der Gruppe Paraffin, Polyethylen, Polypropylen und Parafilm®.

14. Wuchsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Nährstoffe im Wuchsmittel Protein in einem Gesamt-Naßgewichtsanteil von etwa 12 bis 22%, Lipid in einem Gesamt-Naßgewichtsanteil von etwa 10 bis 20%, Wasser in einem Gesamt-Naßgewichtsanteil von etwa 50 bis 70% und Cholesterin in einer Menge von etwa 1000 bis 2000 mg pro kg Wuchsmittel umfassen.

15. Wuchsmittel nach Anspruch 14, umfassend 17-21% Protein (Gesamt- Naßgewicht) 15-19% Lipid (Gesamt-Naßgewicht), 55-65% Wasser (Gesamt-Naßgewicht) und 2000-3000 mg Cholesterin pro kg Wuchsmittel.

16. Wuchsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Nährstoffe in Mengen und Proportionen in einer Entomophagen-Futterzone anwesend sind, die zum Unterstützen des Wachstums der Entomophagen wirksam ist.

17. Verfahren zur Aufzucht von Entomophagen, umfassend das Verbringen von Eiern oder Larven der Entomophagen in das Wuchsmedium nach Anspruch 1, und Inkubieren unter Bedingungen und für eine Zeitdauer, die ausreicht, um die Eier oder Larven in Puppen oder fertige Tiere ausreifen zu lassen.

18. Verfahren zur Aufzucht von Entomophagen, umfassend das Verbringen eines ausgereiften Entomophagen, welches sich in einer räuberischen erwachsenen Phase befindet, in das Wuchsmittel nach Anspruch 1.

19. Verfahren zum Herstellen des Wuchsmittels, welches Nährstoffe in Mengen und Proportionen enthält, die zum Unterstützen des Wachstums der Entomophagen wirksam sind, umfassend:

(a) das Kombinieren eines adhärenten, faserförmigen Stabilhaltungs- Substrates, einer Protein-Lipid-Paste und einer Flüssigkeit, und

(b) das ausreichende Vermischen dieser Kombination, sodaß die Nährstoffe kompositionell gleichmäßig in dem Wuchsmittel verteilt sind, wobei das adhärente faserförmige Stabilhaltungsubstrat adhärentes, faserförmiges, gekochtes ganzes Ei umfaßt.