HU192370B - Composition suitable for protection against hail and comprising ice crystal forming substance - Google Patents

Composition suitable for protection against hail and comprising ice crystal forming substance Download PDF

Info

Publication number
HU192370B
HU192370B HU408085A HU408085A HU192370B HU 192370 B HU192370 B HU 192370B HU 408085 A HU408085 A HU 408085A HU 408085 A HU408085 A HU 408085A HU 192370 B HU192370 B HU 192370B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
weight
freezing
ice
composition
ice crystal
Prior art date
Application number
HU408085A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Tibor Farkas
Molnar Valeria Nemethne
Vanicsek Aniko Nagy
Endre Wirth
Jozsef Zakocs
Zoltan Klement
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
Priority to HU408085A priority Critical patent/HU192370B/en
Priority to YU179786A priority patent/YU45801B/en
Priority to PCT/HU1986/000055 priority patent/WO1987002691A1/en
Priority to EP19860906422 priority patent/EP0243437A1/en
Priority to JP50565486A priority patent/JPS63501643A/en
Priority to CS764186A priority patent/CS273622B2/en
Publication of HU192370B publication Critical patent/HU192370B/en
Priority to SU874202765A priority patent/SU1593574A3/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

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

A találmány tárgya fermentációs úton előállított jégkristályképzö anyagot tartalmazó kompozíció, amely jégeső elleni védekezésre alkalmazható.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a composition comprising an ice crystallizing agent produced by fermentation which is useful for controlling hail.

Közismert tény, hogy a jégesők jelentős károkat okoznak a gazdasági életben.It is a well-known fact that hail causes significant damage to economic life.

Ezért egyre gyakrabban alkalmazzák az időjárás mesterséges módosítására, a jégeső elleni védekezésként azt a módszert, hogy szervetlen anyagokat juttatnak a légtérbe.As a result, the method of introducing inorganic materials into the air as a means of controlling the weather artificially is increasingly used.

Erre a célra legelterjedtebben az ezüst-jodidot és az ólom-jodidot alkalmazzák.Silver iodide and lead iodide are most commonly used for this purpose.

Dyen eljárást ismertet a 2 538 861. ljsz-ΰ németszövetségi köztársaságbeli közrebocsájtási irat.Dyen's procedure is described in Federal Patent Application Laid-Open No. 2,538,861.

A légtérben lévő felhők igen gyakran kolloidálisan instabil állapotban vannak.Very often, clouds in the air are colloidally unstable.

Ez azt jelenti, hogy a felhőt alkotó vízcseppek, „túlhűlnek”, vagyis még 0°C alatti hőmérsékleten is folyékony (túlhűlt) állapotban maradnak.This means that the water droplets that make up the cloud are "overcooled", that is, they remain liquid (overcooled) even at temperatures below 0 ° C.

A természetes felhőkben általánosan megfigyelhető, hogy a cseppek fagyása még -10 — -15°C alatti hőmérsékleteknél sem következik be. Ennek oka, hogy a fagyási folyamat megindulását a belső energiának csak meghatározott szintje biztosítja; más szavakkal a kondenzációval keletkezett tiszta felhőcseppek fagyása energetikai okok miatt csak jóval 0° alatt következik be.It is generally observed in natural clouds that the droplets do not freeze even at temperatures below -10 ° C to -15 ° C. The reason for this is that the start of the freezing process is provided only by a certain level of internal energy; in other words, the freezing of pure cloud droplets formed by condensation, for energetic reasons, occurs only well below 0 °.

A fagy ás folyamatát azonban idegen részecskék jelenléte megkönnyíti. E részecskék azonban a légkörben nagyságrendekkel kisebb koncentrációban fordulnak elő, mint azok, amelyeken a légköri vízgőz kondenzációja lejátszódik. A mikrofizikai beavatkozások lényege éppen az, hogy mesterséges úton pótolják azokat a hiányzó, természetes fagyási magvakat, amelyek éppen ritkaságuk miatt csupán néhány jégkristály megjelenésére vezetnek a felhők kritikus tartományaiban és ezzel idézik elő a jégszemcsék keletkezését.However, the process of freezing is facilitated by the presence of foreign particles. However, these particles are present in the atmosphere at orders of magnitude lower than those at which the condensation of atmospheric water vapor occurs. The essence of microphysical interventions is to artificially replace the missing, natural frost nuclei, which, due to their rarity, lead to the appearance of only a few ice crystals in the critical regions of the clouds, thereby causing the formation of ice particles.

A mesterségesen előállított és felhőbe juttatott jégképző magvak hatékonysága nagymértékben függ azok un. aktivitási küszöbhőmérsékletétől. Ez az a legmagasabb hőmérséklet, amelynél az adott részecske a vízcseppek fázisváltozását elindítani képes. A legjobb szervetlen jégképző mag az ezüst-jodid, aktivitási hőmérséklete 4,5°C. A magyarországi jégesőelhárításban használt ólom-jodid küszöbhőmérséklete megközelíti a -7°C-ot.The effectiveness of artificially generated and cloud-deposited ice-forming seeds depends to a great extent on their so-called. activity threshold temperature. This is the highest temperature at which a given particle can initiate a phase change in water droplets. The best inorganic ice-forming core is silver iodide with an activity temperature of 4.5 ° C. The threshold temperature of lead iodide used in the hail removal in Hungary is close to -7 ° C.

A légtérbe bejuttatott szervetlen vegyületrészecskék azáltal alkalmasak a káros hatású jégesők megakadályozására, hogy növelik a jégképző magok számát és igy csak kisméretű, veszélytelen jégszemcsék keletkeznek. Ezek a kisméretű szemcsék azután a légrétegen keresztülhaladva megolvadnak és eső alakjában jutnak a talajfelszínre.Inorganic compound particles introduced into the atmosphere are capable of preventing harmful hail by increasing the number of ice-forming cores and thus producing only small, harmless ice particles. These small particles then melt through the air layer and fall to the soil surface in the form of rain.

A leggyakrabban alkalmazott szervetlen reagensek , részecskéi „fagyasztó”, azaz kristályosító tulajdonságaikat kristályrácsuknak a jég kristályrácsához való nagymértékű hasonlóságának köszönhetik. A jég és az ezüst-jodid között a megfelelő rácsállandók eltérése alig 1-2 %. VAlamivel nagyobb az eltérés az ólom-jodid és ajég rácsállandói között: Ennek megfelelően ez utóbbi aktivitási küszöbhőmérséklete már -7°C körül van. E két reagens közötti lényeges különbség még a vízben való oldhatóság mértéke:The most frequently used inorganic reagents, their particles have a "freezing", i.e. crystallizing properties, due to their high degree of similarity to the crystal lattice of ice. The difference between the corresponding lattice constants between ice and silver iodide is only 1-2%. The difference between the lead iodide and the ice lattice constants is slightly greater: Accordingly, the activity threshold temperature of the latter is already around -7 ° C. The essential difference between the two reagents is the degree of solubility in water:

ezüst-jodidnál 8.10·, ólom-jodidnál 4.104 gramm/ 100 cm3 silver iodide 8.10 · g and lead iodide 4.10 4 grams / 100 cm 3

Ebből a reagensből Magyarországon évente mintegy 500-1000 kg-ot, sőt napjainkban mintegy 2000 kg-ot használnak fel. Ez a mennyiség 200-250 gramm/ha átlagos ólom-jodid-szennyeződést jelent, miután ez az anyag a csapadékvízzel visszajut a talajra és beépül a növényi és állati szervezetekbe.About 500 to 1000 kg of this reagent is used annually in Hungary, and even today around 2000 kg. This amount represents an average impurity of lead iodide of 200-250 grams per hectare after this substance returns to the soil with rainwater and is absorbed into plant and animal organisms.

Az ezüst-jodid alkalmazásánál szintén felmerültek környezetvédelmi problémák, továbbá az is gátolja alkalmazhatóságát, hogy a vegyület fény hatására bomlik.The use of silver iodide has also raised environmental issues and inhibits its applicability by light degradation.

A szervetlen reagensek alkalmazásának közös hátrányai a következők:Common disadvantages of using inorganic reagents include:

- A környezetet szennyezik.- They pollute the environment.

- Jégkristályképző aktivitási küszöbhőmérsékletuk alacsony és teljes aktivitási spektrumuk a míniusz hőmérséklet tartományban széles sáv.- Ice crystal-forming activity threshold temperature is low and their total activity spectrum in the minus temperature range is wide band.

(Az ezüst-jodid aktivitási spektruma -4,5°C-nál kezdődik és -15, -20°C-on fejeződik be.)(The activity spectrum of silver iodide starts at -4.5 ° C and ends at -15, -20 ° C.)

- Az anyagok előállítási és alkalmazási költsége magas.- The cost of producing and applying the materials is high.

Célul tűztük ki, hogy olyan jégkristálygóc képző anya got dolgozunk ki, amely a környezetet nem szennyezi mert rövid idő alatt természetes úton lebomlik, továbbá amelynek 0°C4ioz közeli a küszöbhőmérséklete, sőt a teljes aktivitási spektruma is.It is our aim to provide an ice crystal nucleating agent which does not pollute the environment because it is naturally degraded in a short period of time, and which also has a threshold temperature of 0 ° C and even its full activity spectrum.

Már korábban is felismerték, hogy bizonyos szerves anyagok is alkalmasak mesterséges gócképzőként.It has already been recognized that certain organic materials are also suitable as artificial nucleating agents.

(2 484 774 ljsz-ú francia közrebocsájtási irat).(French Patent Publication No. 2 484 774).

Ezért a szervetlen anyagok mellett, hosszabb ideje folytatnak kísérleteket különböző szerves vegyületek mesterséges jégmagokként történő felhasználására. Dyen anyagok pl. a metaldehid, a dimetil-szulfoxid és a karbamid.Therefore, in addition to inorganic materials, there has been a long history of attempts to use various organic compounds as artificial ice cores. Dyen materials eg. metaldehyde, dimethyl sulfoxide and urea.

A hetvenes években fedezték fel azt is, hogy a természetes légköri jégkristálygóc képzőknek legalább egy része biológiai eredetű szerves anyag, amely a lebomló vegetációból, tengeri planktonokból származik.It was also discovered in the seventies that at least some of the natural atmospheric ice crystal nuclei are organic material of biological origin, which is derived from degradable vegetation, marine plankton.

A természetben megtalálhatók a Pseudomonas Syringae, az Erwinia herbicola és a Pseudomonas fluorescens baktériumok és mint jégmag képzők, a növények fagykárosodását eredményezik. (J. Bacteriology 1985.164/1) p 359-66.)Naturally occurring bacteria, Pseudomonas Syringae, Erwinia herbicola and Pseudomonas fluorescens, and as ice nucleation agents, cause frost damage to plants. (J. Bacteriology 1985.164 / 1) pp. 359-66.)

Mivel ezek a baktériumok a természetben eddig kárt okozó mikroorganizmusként szerepeltek, a kutatók törekvései arra irányultak, hogy klónozással ezt a hatást csökkentsék, vagy meggátolják. (138 426. ljsz-ú európai közrebocsájtási irat.)Because these bacteria have hitherto acted as micro-organisms that have been harmful in nature, researchers have sought to reduce or prevent this effect by cloning. (European Patent Publication No. 138,426.)

Azt tapasztaltuk, hogy ha a Pseudomonsa syringae, Erwinia herbicola és a Pseudomonas fluorescens baktériumokat vagy ezek elegyét táptalajon adott körülmények között tenyésztjük, akkor az igy nyert baktériummassza, vagy ennek a feltárásával nyert tennék, vagy az ebből izolált sejthártya, illetve a tenyésztési táptalaj felulúszója kiválóan alkalmazható olyan jégkristálygócképző kompozíció hatóanyaga ként, amely a légtérben a jégeső elhárítására alkalmazható.It has been found that when Pseudomonsa syringae, Erwinia herbicola and Pseudomonas fluorescens, or mixtures thereof, are cultured under culture conditions, the resulting bacterial mass, or the digestate, can be used as an active ingredient in an ice crystal nucleation composition which can be used in the air to combat hail.

A fermentációs úton nyert hatóanyagból előállított folyékony kompozíciót permetezéssel, a hatóanyagot tartalmazó szilárd készítményt pedig pirotechnikai keverékként lehet a légtérbe juttatni.The liquid composition of the active ingredient obtained by fermentation can be sprayed into the atmosphere and the solid composition containing the active ingredient may be introduced into the atmosphere as a pyrotechnic mixture.

A folyékony kompozíció diszpergálása a légtérben a talajfelszínen vagy repülőgépeken elhelyezett generátorokkal végezhető, Az előbbi megoldás a kevésbé költséges, ekkor a légkörbe került anyagrészecskék a gyakran jelentkező vertikális áramlások segítségévelDispersion of the liquid composition in the air can be accomplished by generators placed on the ground or in airplanes. The former solution involves less costly particulates released into the atmosphere by frequent vertical flows.

192.370 jutnak el a felhőszintekig. E módszer hátránya, hogy csak bizonyos időjárási helyzetekben, illetőleg földrajzi körülmények között alkalmazható. A repülőgépes !generátorok segítségével viszont az anyagrészecskéket ényegesen könnyebb a szükséges helyt·.·. a megfelelő koncentrációban bejuttatni.192,370 reach the cloud levels. The disadvantage of this method is that it can only be used in certain weather and geographical conditions. However, with the help of airplane generators, material particles are significantly lighter than required. administered at the appropriate concentration.

A szilárd halmazállapotú készítményt repülőgépre szerelt pirotechnikai patronok segítségével lehet a kívánt légtérbe juttatni.The solid formulation can be delivered to the desired airspace using airborne pyrotechnic cartridges.

A találmány szerinti kompozíció előnye az ismertekkel szemben az, hogyAn advantage of the composition of the invention over the prior art is that

- A környezetet nem szennyezi, a talajfelszínre kerülve mikrobiológiai úton lebomlik,- it does not pollute the environment and is microbiologically degradable on the soil surface,

- hatékonysága felülmúlja az ismert szervetlen anyagokét,- outperforms known inorganic materials,

- aktivitási küszöbhőmérséklete -3 C-nál kezdődik és aktivitási spektruma -10°C-ig terjed - az ólom-jodid -7,5°C-nál, az ezüst-jodíd -4^°C-nál kezdődő és -15°C, - 20éC-nál befejeződő aktivitási spektrumával szemben,- an activity threshold temperature starting at -3 ° C and an activity spectrum up to -10 ° C - lead iodide at -7,5 ° C, silver iodide starting at -4 ° C and -15 ° C - an opposite end in 20 C activity spectrum,

- a kompozíció előállításának fajlagos költsége jóval kedvezőbb, mű ? az eddig ismert anyagoké.- the unit cost of producing the composition is much lower, art? of known materials.

A találmány szerint alkalmazott mikroorganizmusok ismertek; Deponálási helyük és számuk a következő:The microorganisms used in the present invention are known; They shall be deposited and numbered as follows:

Pseudomonas syringae pv. syringae Van Hall N.C.P.P.Pseudomonas syringae pv. syringae Van Hall N.C.P.P.

B. (G.B.) 2 507; Erwinia herbicola (Lohnis) dye N.C. P.P.B. 2 281; Pseudomonas fluorescens migula N.C.P.P.B. 1598. (National Cellection Plánt Pathogenic Bacteria)B. (G.B.) 2,507; Erwinia herbicola (Lohnis) dye N.C. P.P.B. 2,281; Pseudomonas fluorescens migraine N.C.P.P.B. 1598 (National Cellection Plant Pathogenic Bacteria)

A találmány szerinti kompozíció hatóanyagát úgy állítjuk elő, hogy az ismert módon sterilizált tápoldatba beoltunk 10-106 számú Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola vagy Pseudomonas fluorescens baktériumot vagy ezen baktériumok elegyét, majd a beoltott tápoldatot 20—30 °C-on 24-36 órán át rázatjuk, ezután a sejteket tartalmazó masszát elválasztjuk a felülúszótól.Active ingredient composition of this invention are prepared by the known method are inoculated with 10 to 10 6 Pseudomonas syringae, Erwinia herbicola and Pseudomonas fluorescens bacterium or mixture of bacteria in this medium was sterilized, and then the inoculated culture medium at 20-30 ° C for 24-36 hours shake and then separate the cell-containing mass from the supernatant.

Adott esetben az így nyert baktériummasszát 50100 tömeg% mennyiségű 0,1-2 tömeg%-os, célszerűen 6,5—7 közötti pH-jú puffer oldattal, előnyösen alkáU-dihidrogén-foszfáttal, hígítjuk, majd ultrahanggal feltárjuk és az elroncsolt sejteket előnyösen Jiofilizálással” vízmentesítjük vagy a masszához 10-80 tömeg^-os glükóz oldatot keverünk és a feltárt baktériummasszát centrifugálással, illetve kromatográfiás úton különítjük el.Optionally, the bacterial mass thus obtained is diluted with 50 to 100% by weight of a 0.1 to 2% by weight buffer solution, preferably pH 6.5 to 7, preferably with alkali dihydrogen phosphate, and ultrasonically disrupted and preferably disrupted cells. Dried by lyophilization or by adding 10 to 80% by weight glucose solution to the mass and separating the digested bacterial mass by centrifugation or chromatography.

Úgy is eljárhatunk, hogy a baktérium masszát ultrahanggal kezeljük, majd ezután 20 000 — 40 000 g értékkel centrifugáljuk és így elkülönítjük az ép sejteket és a sejthártyát. Az így előállított sejthártyát mossuk, majd elválasztjuk a mosófolyadéktól.Alternatively, the bacterial mass may be sonicated and then centrifuged at 20,000 to 40,000 g to isolate intact cells and cell membranes. The cell membrane thus obtained is washed and then separated from the washing fluid.

A találmány szerinti kompozíció 0,001-95 tömegé hatóanyagot és a 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségben folyékony hordozót, előnyösen 0,1-1 tömeg7e-os alkáU-klorid oldatot vagy 0,1-2 tömeg%os alkáli-hidrogén-foszfát oldatot, vagy szilárd hordozót, előnyösen kovafoldet, sziÚkagélt vagy zeolitót vagy polimert, előnyösen cellulóz-acetátot vagy nátrium-poliakrilátot tartalmaz.The composition according to the invention comprises from 0.001 to 95% by weight of the active ingredient and 100% by weight of a liquid carrier, preferably 0.1 to 1% by weight of an alkali chloride solution or 0.1 to 2% by weight of an alkaline hydrogen phosphate solution, or a solid support, preferably a diatomaceous earth, silica gel or zeolite or a polymer, preferably cellulose acetate or sodium polyacrylate.

A baktériumok tenyésztésére az ismert összetételű tápoldatokat vagy speciális adalékokat tartalmazó tápoldatot alkalmazhatunk.Bacteria can be grown using media of known composition or media containing special additives.

A találmány szerinti kompozíciót, illetve a hatóanyag előállítási eljárását a következő példákkal mutatjuk be.The following examples illustrate the composition of the invention and the process for preparing the active ingredient.

1. példa liter mennyiségű dextróz-monohidrát tápoldatot 30 percig 110°C-on autoklávban sterilezünk, majd steril körülmények között 103 számú Pseudomonas syringae baktériummal inokuláljuk.Example 1 liter of medium dextrose monohydrate for 30 minutes at 110 ° C in an autoclave sterilized, and then inoculated with No. 10 3 Pseudomonas syringae bacteria under sterile conditions.

Ezután 28°C-on 24-36 órán keresztül rázatjuk vízfürdőben. Ekkor a baktériumok száma 10*6 -102 3-ra növekedik.The mixture was then shaken in a water bath for 24-36 hours at 28 ° C. Then the number of bacteria increases to 10 * 6 -10 2 3 .

Az oxigén-ellátást steril levegő bevitelével biztosítjuk. Az így kapott tenyészetet 24 órára 0°C-os (jeges) fürdőbe helyezzük. A sejteket a tápoldattól 0°C-on választjuk el centrifuga segítségével, 400 fordulat/perc mellett, 20 perc időtartam alatt.Oxygen supply is provided by supplying sterile air. The resulting culture was placed in a 0 ° C (ice) bath for 24 hours. Cells were separated from the medium at 0 ° C by centrifugation at 400 rpm for 20 minutes.

A leülepedett baktériummasszát (25 g/1 tápoldat) 25 cm3 20 M.10 6 kg koncentrációjú fosfát pufferrel (KH2 P04; ph 7,0) vesszük fel.The sedimented bacterial mass (25 g / l of medium) is taken up in 25 cm 3 of 20 M 10 phosphate buffer (KH 2 PO 4 ; ph 7.0) at 6 kg.

Mind a bakteriummasszát, mind a baktériummentes felüliiszót jégkristálygóc képző kompozíció előállítására használjuk.Both the bacterium mass and the bacterial-free supernatant are used to prepare an ice crystal nucleating composition.

2. példaExample 2

Mindenben az 1. példa szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy a tápoldatba nem Pseudomonas syringae-t hanem 10* számú Erwinia herbicola baktériumot oltunk.In each case, the same procedure was followed as in Example 1, except that 10 * Erwinia herbicola bacteria were inoculated into the culture medium, not Pseudomonas syringae.

3. példaExample 3

Mindenben az 1. példa szerint járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a tápoldatba nem Pseudomonas syringae-t hanem 10“ számú Pseudomonas-fluorescens baktériumot oltunk.All proceed as in Example 1 with the exception that 10 µl of Pseudomonas fluorescens bacteria were inoculated into the medium, not Pseudomonas syringae.

4. példaExample 4

Az 1. példa szerinti baktériummasszát ultrahangos sejtfeltárásnak vetjük alá. Az alkalmazott ultrahangos készülék teljesítménye 250 W, a kezelés 20 másodpercig tartott, amelyet 20 másodperces szünetekkel tízszer megismételtünk.The bacterial mass of Example 1 was subjected to ultrasonic cell lysis. The power of the ultrasound device used was 250 W, the treatment lasted for 20 seconds, which was repeated ten times with 20 second breaks.

Az oldat felmelegítését (amely a szerves anyag károsodását okozhatja) külső borítású jeges fürdő alkalmazásával akadályozzuk meg. A teljesen feltárt sejteket tartalmazó szuszpenziót ezután gömblombikba öntjük és cseppfolyós levegővel megfagyasztjuk, liofilizáljuk +4°C-on 2,6 kPa vákuumban New Brunswick gyártmányú készüléken.Heat the solution (which may cause damage to the organic matter) by preventing the solution from warming up with an outside ice bath. The suspension containing the fully digested cells is then poured into a round-bottom flask and frozen in liquid air, lyophilized at + 4 ° C under a vacuum of 2.6 kPa on a New Brunswick apparatus.

A liofilizátumból egy higitási sort készítünk 0,05— mg/cm3 tartományban, oldószernek 10 m.106 kg koncentrációjú foszfátpuffert (KH2PO4) alkalmazva. A mintákból, valamint a pufferből bemérünk 0,5 cm3-t Eperdorf centrifuga csövekbe. Ezután a csöveket egy hőmérsékletszabályozó rendszer segítségével 5°C/óra hűtési sebességgel 0°C-ról -20°C-ra hűtjük. Megállapítottuk, ho^y a higitási sor minden tagja egységesen -4,0 és 4,3 c között megfagyott, tehát a fermentációval előállított, ultrahanggal feltárt baktérium massza kristálygócképző sajátsággal rendelkezik.The lyophilizate is prepared a dilution series from 0.05 mg / cm 3 range, applied solvent 10 M.10 phosphate in 6 kg (KH 2 PO 4). Weigh 0.5 cm 3 of the samples as well as the buffer into Eperdorf centrifuge tubes. The tubes are then cooled from 0 ° C to -20 ° C using a temperature control system at a cooling rate of 5 ° C / h. It was determined that all members of the dilution series were uniformly frozen between -4.0 and 4.3 c, i.e., the ultrasound bacterial mass produced by fermentation had a crystalline nucleating property.

5. példaExample 5

Az 1. példa szerint előállított baktériummasszát 1:1 arányban 2 M-os glükóz oldattal szobahőmérsékleten 25-30 percig kevertetjük. Ezután a masszát centrifugáljuk és a felülúszót DEAE Sephadex A 50 ion-31The bacterial mass prepared in Example 1 was mixed with 2M glucose in a 1: 1 ratio at room temperature for 25-30 minutes. The mass was then centrifuged and the supernatant was DEAE Sephadex A 50 ion-31

192.370 cseréld gyantával töltött oszlopra vezetjük. A Sephadex töltet térhálósított poliszacharid, amely funkciós csoportként dietil-2- hidroxi- propil- amino- etil csoportot tartalmaz. Az átfolyatás szobahőmérsékleten történik és 2 órát vesz igénybe. Ezt kővetően az oszlopot 10-szeres oszloptérfogatú 10 M.10*6 kg koncentrációjú TRIS-acetát [(trisz-hidroxi-metil)- amino-metán-acetát; pH 6,5] pufferrel mossuk. Az aktívanyagot 200-200 cm’ 0,1-1,0 M-os NaCl oldattal szorítjuk le az oszlopról, 6 cm3-es frakciókat gyűjtve.192,370 replace it with a column filled with resin. Sephadex is a crosslinked polysaccharide containing a diethyl-2-hydroxypropylaminoethyl functional group. The flow is at room temperature and takes 2 hours. Subsequently, the column was subjected to a 10-fold column volume of 10 M 10 * 6 kg of TRIS acetate [(tris-hydroxymethyl) aminomethane acetate; pH 6.5] wash buffer. The active ingredient was cleaved from the column with 200-200 cm 3 of 0.1-1.0 M NaCl, collecting 6 cm 3 fractions.

A frakciók mindegyikének aktivanyag tartalmát 1 mg/cm3-re állítjuk be, majd azokból a 4. példa szerinti higítású sort készítjük el és ugyancsak a 4. példában leírt módon fagyasztási kísérletet végzünk. Kontrollként NaCl oldatot használunk, melynek koncentrációja azonos volt a találmány szerinti oldatok NaCl koncentrációjával. A találmány szerinti oldatok -5,8, -6,0°C hőmérséklettartományban fagytak meg, míg a megfelelő kontrollok -9,8 és -12,3VC hőmérséklet között. Ez a kísérlet azt bizonyítja, hogy glükózsokkolás eredményeképpen kapott anyag kristálygócképző sajátsággal rendelkezik.The active substance content of each fraction was adjusted to 1 mg / cm 3 , and a dilution series of Example 4 was prepared therefrom and a freezing experiment was performed as described in Example 4. As a control, a NaCl solution was used at a concentration equal to the NaCl concentration of the solutions of the invention. The solutions of the invention are frozen to -5.8, -6.0 ° C temperature range, while the corresponding controls between -9.8 and -12.3 V C temperature. This experiment proves that the material obtained as a result of glucose shock has a crystalline nucleating property.

6. példaExample 6

A 4. példát ismételjük meg, de kiindulási anyagként a 2. példa szerinti baktériummasszát használjuk.Example 4 is repeated but the bacterial mass of Example 2 is used as starting material.

A fagyasztási kísérlet eredménye a 4. példában leírtakkal egyezik meg.The result of the freezing experiment is the same as in Example 4.

7. példaExample 7

Az 1. példa szerint előállított baktériummassza centrifugája után kapott felülúszót a 2. példában leírt módon liofilizáljuk. A művelet végeredményeként kapott fehér port mértük, majd hígítás! sort készítünk belőle a 4. példában leírt módon. A hígítás! sor minden egyes tagja 4,2°C-nál fagyott meg.The supernatant obtained after centrifugation of the bacterial mass prepared in Example 1 was lyophilized as described in Example 2. The final white powder was measured and diluted! line was prepared as described in Example 4. The dilution! All members of rows 2 to 4 were frozen at 4.2 ° C.

Kontrollként tenyésztési táptalajt, valamint Pseudomonas syringae ice tenyészetének liofilizált fel ül1 _ úszóját használjuk.As a control, culture medium and a culture of Pseudomonas syringae ice lyophilized to sit 1 _ úszóját used.

Az előbbi -l0,2eC-on, az utóbbi pedig -103’C-nál fagyott meg. A kísérlet azt mutatja, hogy a felülúszó tartalmaz jégkristálygóc képző anyagot.The former -l0,2 e C, while the latter is frozen at -103'C. The experiment shows that the supernatant contains an ice crystal nucleating agent.

10. példaExample 10

A 2. példa szerint előállított baktréiummassza felülúszóját háromszor desztillált vízzel duplájára hígítjuk, majd DEAE Sephadex A 50 anioncserélovel szobahőmérsékleten 2 órán át keverjük mágneses keverővei. Ezután az adszorbált anyagot kromatografálő oszlop20 ba töltjük és az oszlopot 10-szeres térfogatú 10 M.10* kg koncentrációjú TRIS-acetát (pH 6,5) pufferrel mossuk. A frakcionálási 200-200 ml 0,1-1,0 M-os NaCl oldattal végezzük 6 cm3-es frakciókat gyűjtve. Minden egyes frakció aktívanyag tartalmát mértük, majd a frakciókkal fagyasztási kísérletet vé25 geztünk. A találmány szerinti frakciók -5,3 és -6°C között fagytak meg. A megfelelő, csak NaCl-t tartalmazó kontroll oldatok fagyása -9,8 és -12,3eC között történt.The supernatant of the bacterial mass obtained in Example 2 was twice diluted with three times distilled water and then mixed with a DEAE Sephadex A 50 anion exchanger at room temperature for 2 hours with a magnetic stirrer. The adsorbed material is then loaded onto a chromatography column and the column is washed with 10 volumes of 10 M 10 * kg TRIS acetate pH 6.5 buffer. The fractionation was carried out with 200-200 ml of 0.1-1.0 M NaCl solution, collecting 6 cm 3 fractions. The active substance content of each fraction was measured and the fractions were subjected to a freezing experiment. The fractions of the invention were frozen between -5.3 and -6 ° C. The freezing of the corresponding control solutions containing only NaCl was between -9.8 and -12.3 e C.

rál rn;rál rn;

tő fe le:stem down:

mm

Á zé se ra zc zi aÁ zé se ra zc zi a

k<k <

0,0

Cí ni b:Ci b:

er ví s:power:

5i z5i z

e;e;

Az 5. példát ismételjük meg, de kiindulási anyagként 30 a 3. példa szerinti baktériummasszát alkalmazzuk.Example 5 is repeated, but starting from 30 bacterial masses of Example 3.

A fagyasztási kísérlet eredménye az 5. példában leírtakkal egyezik meg.The result of the freezing experiment is the same as in Example 5.

8. példaExample 8

Az 1. példa szerint előállított baktéríummasszából a baktérium sejthártyáját izoláljuk annak megállapítása céljából, hogy van-e kristálygócképző hatása.From the bacterial mass produced in Example 1, the cell membrane of the bacterium is isolated to determine if it has a crystalline nucleating effect.

A 3 1 tenyészetből elkülönített masszát 80 cm3 10 M.10* kg koncentrációjú foszfát pufferrel (KHjP04; ph 7,0) szuszpendáljuk 0,14 tömeg% merkapto-etanol jelenlétében.The mass separated from the 3 L culture was resuspended in 80 cm 3 of 10 M 10 * kg phosphate buffer (KH 3 PO 4 ; ph 7.0) in the presence of 0.14% mercaptoethanol.

Ezután a sejteket ultrahangos kezelésnek vetettük alá 30 másodpercre 15-szörös ismétléssel, a kezelések között 1 perc szünetet tartva. A készülék teljesítménye 25 W.The cells were then subjected to ultrasound treatment for 30 seconds in 15 repetitions, with a 1 minute interval between treatments. The power of the device is 25 W.

A feltárás 70 %-os hatásfokú volt. Ezután az ép sejteket 1500 g mellett történő centrifugálással kiülepítjük, majd a felülúszót 30000 g-vel centrifugáljuk 0éC-on 40 percen keresztül. A sejthártyát tartalmazó üledéket a fenti foszfát pufferrel kétszer mossuk és centrifugáljuk. Végül az ily módon mosott üledéket foszfátpufferrel szuszpendáljuk, meghatározzuk az aktívanyagtartalmát és a 4. példában leírt hígítási sort készítjük el belőle. A 4. példában ismertetett fagyasztási körülmények között hígítás! sor minden egyes tagja -40,0 és -4,3’C közötti hőmérsékleten fagyott meg, szemben a kontrollként használt 10 M.10** kg koncentrációjú foszfátpufferrel,. mely -10,8°C-nál fagyott meg.The excavation was 70% efficient. Then, the unbroken cells are sedimented by centrifugation at 1500 g and the supernatant centrifuged at 30,000 g for an 0 C for 40 minutes. The cell membrane pellet was washed twice with the above phosphate buffer and centrifuged. Finally, the pellet washed in this way is suspended in phosphate buffer, the active ingredient content is determined, and the dilution series described in Example 4 is prepared. Dilution under the freezing conditions described in Example 4! Each of the rows was frozen at -40.0 to -4.3'C as opposed to 10 M.10 ** kg phosphate buffer used as a control. which froze at -10.8 ° C.

11. példaExample 11

Az 1. példa szerinti nedves baktériummasszáből permetezhető készítményt állítunk elő, Egy keverővei ellátott készülékben 0,01 - kg 1. példa szerint előállított, a felülúszótól elválasztott baktériummasszát 1 kg 0,1 tömeg%-os NaCl oldattal keverjük el.A sprayable preparation of the wet bacterial mass of Example 1 was prepared. In a stirrer, 0.01 - kg of the bacterial mass of Example 1, separated from the supernatant, was mixed with 1 kg of 0.1% NaCl.

A folyékony elegyet permetezésre használjuk.The liquid mixture is used for spraying.

12. példaExample 12

Keverős készülékben 0,5 kg 2. példa szerinti baktériummasszát 0,1 kg 0,1 %-os NaCl-os oldattal elkeverjük, majd hozzáadunk 0,5 kg Aerosil-t (SiO2-t). Az elegyet homogenizáljuk, majd szobahőmérsékleten szárítjuk.In a mixer, 0.5 kg of the bacterial mass of Example 2 is mixed with 0.1 kg of 0.1% NaCl solution and then 0.5 kg of Aerosil (SiO 2 ) is added. The mixture was homogenized and dried at room temperature.

Pirotechnikai úton kijuttatható kompozíciót nyerünk,Pyrotechnically applied composition,

13. példaExample 13

Mindenben a 12. példa szerint járunk el, de a 03 kg SiOj-t helyett 0,7 kg szintetikus zeolitot keverünk az elegyhez. A homogenizálás és szobahőmérsékleten történő szárítás után pirotechnikai úton kijuttatható kompozíciót nyerünk.All proceed as in Example 12, but using 0.7 kg of synthetic zeolite instead of 03 kg SiO3. After homogenization and drying at room temperature, a pyrotechnically applicable composition is obtained.

14. példaExample 14

Mindenben all. példa szerint járunk el, de a bakté55 riummasszát 2 kg 50 tömeg%os vizes cellulóz-acetát oldattal keverjük el.All in all. The procedure is as in Example 1, but the bacterial mass is mixed with 2 kg of a 50% aqueous solution of cellulose acetate.

15. példaExample 15

9. példaExample 9

Az 1. példa szerint előállított baktériummasszáből 0,1 60 tömeg%-os NaCl oldattal 0,1; 03 és 1,0 g/1 koncent-41From the bacterial mass prepared in Example 1, 0.1 with 60% NaCl solution 0.1; 03 and 1.0 g / l concentrate-41

192.370 rációjú oldatot készítünk, majd ezekből 1$ mm átlagos átmérőjű cseppecskéket formálunk.Prepare a solution of 192.370 rations and form droplets with a mean diameter of $ 1 mm.

Ezek fagyási tulajdonságait diffúziós kamrában tanulmányozzuk.Their freezing properties are studied in a diffusion chamber.

A kamrában a cseppeket egy Peltier-elemekkel hűtött és szilikonzsírral bevont felületre helyezzük. A felület hőmérsékletét, amely a cseppek hőmérsékletével a jelentős tömegkülönbség miatt lényegében megegyezik, platina-ellenállás hőmérővel mérjük. A hőmérsékletet tizedfok pontossággal digitális kijelzőn olvassuk le. A kamra és így a cseppek lehűlésének sebessége szabályozható. A hűtési sebesség a számunk ra fontos 0°C alatti tartományban 1-3 fok/perc.között változik.The drops in the chamber are placed on a surface cooled with Peltier elements and coated with silicone grease. The surface temperature, which is essentially the same as the droplet temperature due to the significant difference in weight, is measured with a platinum resistance thermometer. Read the temperature on the digital display to one decimal place. The rate of cooling of the chamber and thus of the droplets can be controlled. The cooling rate ranges from 1-3 degrees / min. Below 0 ° C for us.

A hűtőfelületre a fenti méretű cseppeket helyezzük. A cseppecskék 50 %-os fagyási hőmérséklete (az a hőmérséklet, amelynél a cseppek fele megfagyott) •3,2°C, -3,6°C, illetve -1,5°C volt a három különböző koncentrációjú minta esetében.Droplets of the above size are placed on the cooling surface. The droplets had a 50% freezing point (the temperature at which half of the droplets were frozen).

0,1 g/l koncentrációjú oldatból 7Ö-80 pm átmérőjű cseppecskéket képzűnk. Ennek 50 %-os fagyási hőmérséklete 4°C. Ezután 0,1 g/l kocentrációjú oldatból 3-4 mm átlagos átmérőjű cseppeket képzünk, ezek 50 %-os fagyási hőmérséldete -l,2eC.From a solution of 0.1 g / l, droplets with a diameter of 70 to 80 are formed. Its 50% freezing point is 4 ° C. Then 0.1 g / l forming droplets having an average diameter of 3-4 mm kocentrációjú solution thereof in 50% by freezing hőmérséldete -l, 2 e C

Kontrollként 0,1 g/l/NaC-t tartalmazó desztillált vízből képeztünk 4 mm átmérőjű cseppeket. Ezek fagyása -lOv-nál indult és -14° C-on fejeződött be. Az 50 %-os fagyási hőmérséklet -12°C volt.As a control, 4 mm diameter droplets were formed from distilled water containing 0.1 g / l / NaC. Their freezing started at -lOv and ended at -14 ° C. The 50% freezing point was -12 ° C.

Megállapítható, hogy a találmány szerinti kompozíció a desztillált víznél mintegy 10 C-os fagyáspontemelkedést idéz elő.It can be seen that the composition of the invention produces a freeze point rise of about 10 ° C in distilled water.

16. példaExample 16

A 10. példa szerint előállított baktériummasszából 0,1 tömeg%-os NaCl oldattal 0,1 g/l koncentrációjú oldatot készítünk. Ezüst-jodid és 0,1 tÖmeg%-os NaCI oldatból 0,1 g/l koncentrációjú diszperziót állítunk elő. Ezek fagyási tulajdonságait vizsgáljuk a 15. pélg dában leírt diffúziós kamrában.From the bacterial mass obtained in Example 10, a 0.1 g / l solution is prepared in 0.1% NaCl solution. A dispersion of silver iodide and 0.1 wt% NaCl was prepared at a concentration of 0.1 g / l. Their freezing properties are investigated in the diffusion chamber described in Example 15.

Az alkalmazott hűtési sebesség a 0°C alatti tartományban 2 fok/perc.The cooling rate used is 2 degrees / min in the range below 0 ° C.

A hűtőfelületre 1,2 mm átlagos átmérőjű cseppeket helyezünk. A cseppek 50 %-os fagyási hőmérséklete a találmány szerinti kompozíciót tartalmazó minΊ0 W esetében -3,2°C. Az ezüst-jodidos minta esetében ez a hőmérséklet -4,9°C.Drops with an average diameter of 1.2 mm were placed on the cooling surface. The droplets have a 50% freezing point of -3.2 ° C for minΊ0 W containing the composition of the invention. For the silver iodide sample, this temperature is -4.9 ° C.

Kitűnik tehát, hogy a találmány szerinti készítmény aktivitási hőmérséklete magasabb, vagyis a 0eC hőmérséklethez közelebbi hőfokon képes kristálygócokat képezni és így sikeresebben tudjuk megakadá15 lyozni a rendszer túlhűtését.It thus appears that the activity temperature of the present composition is capable of forming kristálygócokat proximal higher, i.e., the temperature 0 C this temperature and can thus megakadá15 lyozni system subcooling successfully.

Claims (2)

1. Jégeső elleni védekezésre alkalmas, jégkristálygócképző hatóanyagot tartalmazó kompozíció azzal jellemezve, hogy 0,001-95 tömeg% mennyiségben, hatóanyagként a Pseudomonas syringea, az Erwinia herbicola vagy a Pseudomonas fluorescens fermentációjával nyert sejtmasszát, fizikai vagy kémiai úton feltárt sejtmasszát, az elroncsolt sejtekből kinyert sejt25 hártyát vagy a fermentációval nyert felülúszót és a 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségben folyékony hordozót, előnyösen 0,1—1 tömeg%-os alkálifém-klorid oldatot vagy 0,1-2 tömeg%-os alkálifém-dihidrogénfoszfát oldatot vagy szilárd hordozót, előnyösen kovaföldet, szilikagélt vagy zeolitot vagy polimert,CLAIMS 1. A composition comprising an ice crystalline active agent for controlling hail, characterized in that the cell mass obtained by fermentation of Pseudomonas syringea, Erwinia herbicola or Pseudomonas fluorescens in an amount of from 0.001 to 95% by weight is determined by cellular cell lysis by physical or chemical means. the membrane or the supernatant obtained by fermentation and the liquid support in an amount of 100% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight of an alkali metal chloride solution or 0.1 to 2% by weight of an alkali metal dihydrogen phosphate solution or solid support, preferably silica, silica gel or zeolite or polymer, 30 előnyösen cellulóz-acetátot, tartalmaz.Preferably, it contains cellulose acetate. 2. Az 1. igénypont szerinti kompozíció azzal jellemezve, hogy folyékony hordozóként 0,1 tömeg%-os nátrium-klorid oldatot tartalmaz.Composition according to claim 1, characterized in that it contains 0.1% by weight of a sodium chloride solution as a liquid carrier.
HU408085A 1985-10-23 1985-10-23 Composition suitable for protection against hail and comprising ice crystal forming substance HU192370B (en)

Priority Applications (7)

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
YU179786A YU45801B (en) 1985-10-23 1986-10-21 PROCEDURE FOR PREPARING AN INGRED CRYSTAL COMPOSITION COMPOSITION SUITABLE FOR HAIL PROTECTION
PCT/HU1986/000055 WO1987002691A1 (en) 1985-10-23 1986-10-21 Composition for forming ice cristal germs as a protection against hail
EP19860906422 EP0243437A1 (en) 1985-10-23 1986-10-21 Composition for forming ice cristal germs as a protection against hail
JP50565486A JPS63501643A (en) 1985-10-23 1986-10-21 Ice nucleation composition suitable for hail prevention
CS764186A CS273622B2 (en) 1985-10-23 1986-10-22 Mixture for ice crystals' nuclei formation suitable as hail-storm protection
SU874202765A SU1593574A3 (en) 1985-10-23 1987-06-19 Composition for hail control

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 (1)

Publication Number Publication Date
HU192370B true HU192370B (en) 1987-05-28

Family

ID=10966813

Family Applications (1)

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

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)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104202964A (en) * 2012-03-20 2014-12-10 艾科赛维远程观测中心有限公司 An automated wide-ranging anti-hail protection method and a network

Families Citing this family (2)

* 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
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104202964A (en) * 2012-03-20 2014-12-10 艾科赛维远程观测中心有限公司 An automated wide-ranging anti-hail protection method and a network
CN104202964B (en) * 2012-03-20 2016-06-15 艾科赛维远程观测中心有限公司 Automation remote anti-ice hail means of defence and network

Also Published As

Publication number Publication date
CS764186A2 (en) 1990-08-14
JPS63501643A (en) 1988-06-23
CS273622B2 (en) 1991-03-12
WO1987002691A1 (en) 1987-05-07
EP0243437A1 (en) 1987-11-04
SU1593574A3 (en) 1990-09-15
YU45801B (en) 1992-07-20
YU179786A (en) 1988-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Crowe et al. Is vitrification sufficient to preserve liposomes during freeze-drying?
Kawahara The structures and functions of ice crystal-controlling proteins from bacteria
Lindow The role of bacterial ice nucleation in frost injury to plants
DE60122896T2 (en) PRESERVATION AND STORAGE MEDIUM FOR BIOLOGICAL MATERIALS
Crowe et al. Anhydrobiosis: the water replacement hypothesis
CN107094753A (en) A kind of candidate stem cell frozen stock solution and candidate stem cell cryopreservation methods
US20030180704A1 (en) Ice-controlling molecules and uses thereof
Margaritis et al. Principles and biotechnological applications of bacterial ice nucleation
AU598260B2 (en) Biological cryoprotection
CN111670898B (en) Coccidian oocyst cryopreservation agent and preparation method and application thereof
Franks Nucleation of ice and its management in ecosystems
HU192370B (en) Composition suitable for protection against hail and comprising ice crystal forming substance
Pomeroy et al. Membrane properties of isolated winter wheat cells in relation to icing stress
ASAHINA Freezing injury in egg cells of the sea urchin
WO2003024211A9 (en) Composition for stabilizing biological materials
Kawahara Characterizations of functions of biological materials having controlling-ability against ice crystal growth
Siminovitch Protoplasts Surviving Freezing to− 196 C and Osmotic Dehydration in 5 Molar Salt Solutions Prepared from the Bark of Winter Black Locust Trees
US5169783A (en) Increasing nucleation activity with lichens and fungi
CN111713488A (en) Cryopreservation agent, preparation method thereof and application thereof in coccidian oocysts
JP3060010B2 (en) Ice nucleating bacteria and their use
CN116194425A (en) Microbial preparation for protecting plants and agricultural crops from environmental conditions, preparation method and application
BG100105A (en) Viable bacteria
JP3184967B2 (en) Microbial herbicide and herbicidal method
AU654112B2 (en) Nucleation of ice
Olien et al. Extension of localized freeze injury in barley by acute post-thaw bacterial disease

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628