JPH04505701A - 虫生線虫をパッケージ化するための方法および媒体 - Google Patents
虫生線虫をパッケージ化するための方法および媒体Info
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Classifications
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- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
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- A01K67/033—Rearing or breeding invertebrates; New breeds of invertebrates
-
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- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
虫歯線虫をパッケージ化するための
°および
置皿
1亙立!
本願は、保存および/または搬送のため生存生物をパッケージ化する分野、およ
び昆虫制御のための虫歯線虫の使用に関する。
1豆ユ!見
化学殺虫剤は、残余毒性の危険性、および特異性の相対的な欠如により、現代の
農業および園芸の必要条件を満たすことができない。特異性の欠如により、目的
の種の駆除と共に有益な種の昆虫(例えば蜜蜂)をも駆除する結果となる。残余
毒性は、殺虫剤により殺された昆虫を摂取する生物に影響を与え、これら生物は
化学薬品およびそれらの代謝産物を食物連鎖へと導く。これらのまたその他の問
題により、害虫制御のための生物学的方法に対する新たな関心が生じている。
生物学的昆虫制御の最も古い形態は、恐らく、アリマキの蔓延に対抗するために
チンドウムシを利用したことであろう。
もっと最近では、断種した雄蝿を放うて、有精の雄と戦わせ、雌の生む受精卵の
数を減らすことにより、蝿の個体数を低減させた。他に、細菌または生性菌類を
使用することにより、昆虫の個体数を制御しようとする試みもなされた。
さらに最近では、関心は虫歯線虫に移っている。線虫は自由生活または寄生生活
をし得る非分節の丸い昆虫という1つの門を構成する。虫歯線虫は昆虫に寄生す
る。典型的には、「感染幼虫(fnfective juvenile) Jま
たはIJと呼ばれる特定の生育段階における虫歯線虫は、消化管または気孔を通
って宿主の昆虫に侵入する。一度宿主の中に侵入すると、IJは保護翅鞘から現
れ出て宿主の血液細胞(haemocel)に侵入する。線虫は宿主の昆虫の血
液細胞内で共生細菌を放出し、これが宿主内に敗血症を誘発させ、宿主の死骸は
線虫の食糧調達および生殖に適したものとされる。線虫は昆虫の宿主の内部で数
世代にわたって過ごし、ついには食糧の食い尽くしおよび過密により、次のIJ
段階世代の生産を誘発する。新しいIJはこの宿主の死骸を出て、新しい宿主を
捜す。
RJ、 GlaserによるLl阻」α扛(1940) 84:1−12は、マ
メコガネの制御に使用するためのNeoa 1ectana 1aseriの培
養について報告している。Lユn■ムは数州で実験農場に適用され、いくつかの
事例ではカプト虫および蛾の幼虫(厘。th grub)の個体数が減少した(
G、O,Po1nar、rNe+5atodes for Biologica
l Control of In5ects (生物学的昆虫制御のための線虫
) J CRCPresss 19フ5)。
R,GauglerによるJ Nematol (1981) 13:241−
49は、昆虫個体数を制御するために虫歯線虫を使用する可能性について述べて
いる。
しかし、虫歯線虫の使用は、商業用開発に成功するためにはいくつかの障害が存
在する。虫歯線虫は乾燥に対して極めて弱く、100%より低い相対湿度の下に
置かれるとやがては完全乾燥する。これらは直射日光に弱く、また幾分感染しや
すい。もっとも、線虫の共生細菌を感染病原体と共に除去しないように注意が必
要である。従って、虫歯線虫を保管または搬送する場合には特別な条件が満たさ
れねばならない。パッケージ化においては、線虫の水分含有量を(例えば相対湿
度を100%に維持することにより)保持すること、(集塊または定住する線虫
の性癖を考慮にいれて)パッケージ内の各線虫に十分な餌および酸素を供給する
ことが必要であり、また好ましくは、線虫を外来病原体による感染から保護しな
ければならない。IJは餌を内部の蓄えのみに依存する。しかし、長期保管する
には、蓄えの代謝は速すぎることもあり得る。
包装材料は経済的には、安価で、軽く、耐久性があり、また通気性が良いものが
必要とされる。
Finneyによる米国特許第4.417.545号は、線虫を搬送するための
水飽和フオーム包装材料を公開している。
Beddtngによる米国特許第4.178.366号は、生物学的昆虫制御の
ための生性線虫(特にN、 Car oca 5ae)の使用、および線虫を草
木にスプレー散布するための無水オイル懸濁液の処方を開示している。この処方
にはまた、散布された液滴中の線虫による水の損失を防ぐためにワックス成分も
含有する。
オイル懸濁液に含まれて草木に散布された線虫は、この処方が完全乾燥を阻止し
たため生存期間が長かった。
S、R,Dutky他によるJ In5ect Pathol (1964)
i:417−22は、7.1°Cで0.1%ホルムアルデヒド水溶液にDD−1
36と命名された線虫(恐ら(N、 car oca 5ae)を保存すること
を開示している。線虫は50.000/mLの濃度で懸濁され、懸濁液1リツト
ルが隔離されたガロンジャグ容器に保存された。懸濁液は定期的に酸素吸入され
た。
Ne1sel他による米国特許第4.616.883号は、ヒドロゲル内に生先
線虫を被包することを開示している。ヒドロゲルカプセルは10〜98%の遊離
水を内部に含有して、呼吸用の十分なガスが拡散される。カプセルにはオプショ
ンとしてワックス膜を備え、水の損失を妨げる。ヒドロゲルカプセルは、剥11
111m m抗し得るほどに強靭であるが、昆虫の寄生による感染が生じると線
虫を開放し得るほどに柔軟でなければならない。平均直径範囲が0.4〜5’
+u+のカプセルが、処置される領域にわたって散布される。ヒドロゲルはまた
、微生物を被包するためにも使用されている。例えば、Mi+*ura他による
米国特許第4.450、233号、JunHによる米国特許第4.434.23
1号、Limによる米国特許第4.352.883号、Asai他による米国特
許第4.202.905号、Guttagによる米国特許第3.767、790
号、およびFogle他による米国特許第3.541.203号を参照されたい
。
上記の処方においては、線虫は代表的にはIJの段階のとき処方される。IJは
翅鞘から抜は出るまで餌を摂らず、蓄えられた餌に依存するため、本質的には保
管中に餌を供給する必要がな(なる。しかし、IJは酸素と水分は絶えず要求す
るため、これらは包装または処方により供給されねばならない。
もう1つの方法は、IJの陰蔽生体状態に入る能力を活用することである。この
状態では代謝は大幅に減少または停止される。例えば、Popiel他による欧
州特許第256.873号は、完全乾燥化を注意深く制御して、IJに見かけの
無水生体状態を誘発させることを開示している。ゆっくりと乾燥化することによ
り、I・Jは代謝活動を減少した状態(無水生体状!りで水分レベルの低い状態
で生存するように適応し、また生存し得る。無水生体状態のIJは依然として酸
素と水分を必要とするが、要求速度は正常の「生体JIJよりはるかに遅い。
代謝の減少はまた餌の蓄えを保存することにもなる。すべての結果として、従来
の方法より水分および酸素の要求量がはるかに少ないIJを保管および搬送する
ための方法がもたらされる。
Yukava他によるPCT [085703412号は、ホルムアルデヒドな
どの抗生物質、オプションとして30%スクロースなどの高浸透潜在性を提供す
る薬品、およびオブシ盲ンとして活性権などの吸収剤を含有する溶液中にIJの
「クリーム」を有する線虫の処方を開示している。この処方は嫌気条件の下で保
管され、主張によれば40@Cまでの温度に耐性がある。この処方のIJは恐ら
く嫌気状態にある。
上記の処方のいくつかに共通の欠点は、十分な感染力を回復する前に、IJは代
謝を正常に戻すための回復期間を必要とすることである。この期間中に線虫は補
食され得る。また感染が正常に起こり成功したかも知れない場合でも、餌摂取の
とき昆虫に寄生することに失敗することもあり得る。また、無水生体または陰蔽
生体状態を誘発する過程は長時間を必要としく例えば無水生体では2〜6日)、
付随する死亡率を伴う。
及」ヱ2i丞
我々は生先線虫を好都合に保管および搬送するための媒体を発明した。この媒体
は水和された、酸素透過性の、生性のrJを含有する可逆的に橋かけ結合された
マトリ、クスにより形成される膜を備えている。この膜は約065と5Hの間の
厚さを有し、呼吸を可能にする十分な量の酸素を各線虫に透過させる。線虫は、
陰蔽生体状態は誘発されないが、不動化状態に拘束される。拘束の結果、餌およ
び酸素の代謝要求量は低減し、このため長期間の保管が可能となり、密閉包装に
おいて酸素を供給するために必要な上部空間を減少させる。
本発明の別の局面は、線虫膜を調製する方法である。この方法は、十分な量の橋
かけ結合可能なマトリックス物賃を有する水溶液中にIJを懸濁させること、こ
の懸濁液をキャスティングして薄板(厚さ約0.5〜5 +gm)とすること、
およびマトリックスを橋かけ結合してシートを形成することを包含する。
本発明のさらに別の局面は、昆虫の個体数を制御する方法である。これは、線虫
膜の橋かけ結合を逆にすること、線虫を遊離させること、および遊離した線虫を
制御すべき昆虫を有する領域に塗布することにより行われる。本発明のもう1つ
の局面は、線虫膜が制御すべき昆虫を有する領域に塗布され、次に橋かけ結合さ
れて線虫を遊離させる方法である。後者の方法の実行においては、膜は線虫を直
射日光から保護するための光防護剤を含有すると有利であり得る。またさらに長
い期間にわたって塗布領域で高い水分レベルを維持するように設計され得る。
「生先線虫」という用語は、昆虫に寄生し、その昆虫を殺す線虫を意味する。現
在のところ好適な生先線虫はシニタイナーネマチド(Steinerne+aa
tid)およびヘテロラブディチド(Heterorhabditid)科の線
虫、特にNeoa ectana car ocaL狙・L」」庄匣it、 L
Jム旦丘・ およびL」旦ユロL工りから得られる。
「感染幼虫」またはrI JJという用語は、感染の第3幼虫段階の生先線虫を
意味する。IJの特徴は、第3段階へと脱皮した後も、第2段階の魚皮または翅
鞘を保持することである。IJは餌は取らず、内部に蓄えた餌に依存する。IJ
は実質的な垂直および水平移動が可能であり、また通常は、昆虫内に生産的感染
を確立し得る唯一の線虫生育段階である。
「陰蔽生体」という用語は、代謝が本質的に停止する休眠状態を意味する。この
状態では、IJは物理的操作に反応せず、視診上は不活性を示す。陰蔽生体状態
のIJは、空気または餌を必要とせず長時間保管され得るが、通常は十分な感染
性を再確立する前に回復期間を必要とする。「無水生体」はIJを漸次乾燥させ
ることにより誘発される陰蔽生体状態または半陰蔽生体状態を意味する。無水生
体状態では、IJは一般には巻状となり、動きを停止する。また体内の水分含有
量のほとんどが除去されるにも関わらず生き延びる。無水生体のIJは依然とし
て酸素を必要とするが、要求速度は運動能力のあるIJに比べ大幅に低減する。
「可逆的に橋かけ結合可能なマトリックス物質」という用語は、比較的硬質のゲ
ルを形成するために橋かけ結合され得る物質を意味する。このマトリックス物質
は、不動化されている間、線虫が呼吸するための十分なガスを拡散させ得ること
、乾燥を防ぐために十分な水分を保持すること、また膜内に使用される線虫に対
して実質的に非毒性であることが必要とされる。酸素透過性は、当然のことなが
ら、選択した線虫の種、不動化の程度、膜内のIJ濃度、および膜キャストの厚
さにより変動する。しかし、IJを膜内部に不動化することにより、不動化され
ない生体線虫が必要とする酸素拡散速度よりはるかに低い酸素拡散速度を使用し
得ることが分かった。非乾燥化を確実にするために水和の程度は約50〜90%
であるべきである。マトリックス材料は、IJを実質的に不動化するに十分な程
度に橋かけ結合され得なければならない。橋かけ結合の程度は、結果として生成
される膜の硬度によって、例えばデュロメーターを使用して、概算され得る。本
発明の膜は、浮遊する線虫のく2%が72時間以内にゲルから移動し得る程度の
硬度である。橋かけ結合された膜は、非毒性溶媒中で結合を解かれまたは溶解さ
れ、線虫を開放し得なければならない。最後に橋かけ結合するおよび結合を解(
条件は、IJにとって耐え得る程に温和なものでなければならない。本発明に有
用である可逆的に橋かけ結合可能なマトリ、クス物質は、アルギン酸ナトリウム
、カラゲー二ン、ゼラチン、キサンサンゴムなどを含む。現在のところ好適なマ
トリックス物質はアルギン酸である。アルギン酸懸濁液は、Ca+十の添加によ
り橋かけ結合され、またCa+十の除去、例えばクエン酸塩および/またはED
TAの添加により結合が解かれる。
「水の損失を制限する」という用語は、蒸発による水損失が低減されることを意
味する。一般に、水損失は、保管または搬送の間に膜が容器内で乾燥することの
ない程度に低くするべきである。1平方フイートの膜に対しては、許容水損失は
、室温で約0.15g/日である。
B、二艦皿呈五座
感染幼生線虫は、上述のGlaserにより開示された方法、またはBeddi
ngによる米国特許第4.334.498号により開示された方法など、受容可
能ないかなる手段によっても調製される。
緩衝水溶液中のIJの懸濁液は、適切な濃度のマトリックス物質と共に調製され
る。rJの濃度は、約L x 105/mLから約6 x 10’/mLの範囲
、好ましくは約3 x 105/mLであり得る。
マトリックス物質の濃度は、選択する特定の物質に依存し、通常の実験により決
定され得る。アルギン酸を使用する場合は、好適な濃度は約0.75%から約1
0%であり、好ましくはキャストされるとき約2%である。通常は、懸濁液は開
口サイズく1〜2 mmのスクリーン上に、または固体支持体上にキャストされ
得るほどに十分な粘性を備えるように調製される。懸濁液は十分に混合され、厚
さ4から約6 m+aの膜としてキャストされ、橋かけ結合が開始される。橋か
け結合剤が必要なときは、キャスティングの後またはキャスティングの直前に添
加され得る。アルギン酸の場合には、好適な橋かけ結合剤は2価の金属カチオン
、好ましくはCa+十である。キャスト膜に約0.5Mから2.OMのCaC1
2が添加され、ゲルは硬化して本発病の線虫膜ズに切断してパッケージ化され得
る。膜はスクリーンに付着させたまま調製され得、スクリーンと膜の構成全体が
適当なサイズに切断され得る。
膜は、蒸発による水損失を制限する一方で酸素を送達させ得るポリマーバッグま
たはボトルに保管され得る。水損失は、マトリックス1平方フィート当り≦o、
i5g/日に制限されるべきである。酸素透過度は、マトリックス1平方フィー
ト当り02供給が約70 cc/日であるべきである。
結合の解除は、選択する特定のマトリックス物質に依存する方法で行われる。ア
ルギン酸の場合は、2価の金属カチオンが、代表的にはEDTAおよび/または
クエン酸との錯体化により除去される。膜は適切な溶液に浸漬され、膜が実質的
に分解するまで撹拌され得る。結果として生成される懸濁液は、生存能力を有す
る生体のIJおよび非毒性のマトリックス物質を含有し、また制御すべき昆虫を
有する領域に直接塗布され得る。
線虫の生存性は、解剖用針で突いてその反応を観察することにより、顕微鏡によ
り検査され得る。感染性はIJを皿eria mellonellaの幼虫に塗
布し死亡率を調べることによる従来の方法で検査される。通常は、G、 mel
lonellaの幼虫の少なくとも40%が、塗布から48時間以内で死亡する
。
C3NJ!LJ!i
以下に示す実施例は当業者へのさらなる指針として提供されるものであり、如何
なる意味でも本発明を限定するように解釈されるものではない。
1血五上
(線虫層の調製)
(A) Neoa 1ectana car oca saeのIJを、希釈次
亜塩素酸塩などの適切な消毒薬で洗浄することにより浄化および殺菌した。
脱イオン水(7,5Kg)、Proxel” (殺生物剤、8 g)、Kelt
one” HV@(アルギン酸類似化合物、300 g) 、 Min−U−G
el■(モンモリロナイト粘土増量剤、225 g)、およびWaterloc
k”門G4QO[F](改良スターチ湿潤剤、15g)を混合容器内で強く撹拌
して混合し、高粘性の均一なスラリーを形成した。このスラリーに殺菌したIJ
の水性濁液(6,3x 10’ IJ/+aL、8048g)を添加して、この
混合液を非常に緩い撹拌でゆっくりと混合した。
次にこのスラリー(80g)を、約15ストランド/インチを有する1平方フイ
ートのファイバーグラス窓ふるいに塗布して広げ、厚さ3〜6 +amの均一な
層とした。次にこのシート全体をCaC1+の水溶液(1,6M、燐酸カルシウ
ムも可)に浸漬し、ゲルが固まるまで保持した(約30〜60秒)。次にこのシ
ートを純水の槽に移し、約10〜30秒間置き余分のカルシウムを除去した。
次にシートはドリップドライに処され、半透過性のポリマー膜のバッグ、または
ルーズキャップもしくは半透過性膜ふたを有するボトルに入れられパッケージと
される。1平方フイートの膜内の不動化されたIJを保持するために、パッケー
ジには1日約70 ccの酸素を供給することだけが必要とされ1日約180
ccの酸素が必要である。
生成品は十分に生体の生性線虫IJを含有し、所望であれば冷蔵下で保管され得
る。室温で保管される場合は、生成品は30日以上にわたって十分な生存能力を
示す。冷蔵される場合はぐ例えば5’ C)、生成品は6力月保管した後でも有
用である。
(B)線虫膜を、N、 car oca saeの代わりにH,helioth
id口を用いたこと、また塩化カルシウムの代わりに燐酸カルシウムを用いたこ
と以外は上記(A)と同様にして調製し−た。
爽血五主
線虫膜を使用するために、膜全体をクエン酸ナトリウム10%およびEDTAI
%を含有する40ozの水溶液に浸漬した。約15分後、膜を分解し、希釈可能
状態とした。
懸濁液はさらに使用するために希釈される。「バックパック」タイプの散布器に
て使用する場合は、懸濁液は約1.5ガロンの水で希釈される。ホースエンドタ
イプの散布器にて使用する場合は、懸濁液を約200ガロンで希釈する。もしく
は、鉢植え植物に使用する場合は、じょうろに3ガロンの水を入れその中に懸濁
液を添加する。懸濁液は約550平方フイートを十分にカバーする。
所望であれば、膜容器は、膜の結合を解くための溶液を含有する十分な容積を提
供する大きさとされ、これにより膜は容器から取り出すことなく分解され得る。
水を単に容器の満水ラインに至るまで加え、クエン酸ナトリウムおよびEDTA
を含有する1分量を添加し、そして容器を閉鎖し激しく振る。
国際調査報告
1+Ip+11#(―g訓+11+喝^”l’t”1−N−PCT/US90/
Iコー0923
Claims (15)
- 1.虫生感染幼生線虫を保管および搬送するための線虫膜であり、 厚さ約0.5から約5mmの、感染幼生線虫を非乾燥状態で保存するのに十分な 水含有量を有し、また感染幼生線虫を実質的に不動化させるに十分な硬度を存ず る、酸素透過性の、可逆的に橋かけ結合されたマトリックス;および該橋かけ結 合されたマトリックス内に非陰蔽生体状態で不動化された生存可能な虫生感染幼 生線虫を備えている膜。
- 2.前記可逆的に橋かけ結合されたマトリックスがアルギン酸カルシウムを含有 する、請求項1に記載の腹。
- 3.前記虫生線虫がシュタイナーネマチドおよびヘテロラブディチドの感染幼虫 から選択される、請求項2に記載の膜。
- 4.前記感染幼虫がN.carpocapsaeの種である、請求項3に記載の 膜。
- 5.前記感染幼虫がH.heliothidisの種である、請求項3に記載の 膜。
- 6.前記感染幼虫がN.bibionisの種である、請求項3に記載の膜。
- 7.前記感染幼虫がN.glaseriの種である、請求項3に記載の膜。
- 8.線虫保管膜を調製する方法であって、虫生感染幼生線虫および可逆的に橋か け結合可能なマトリックス物質を水性懸濁液に懸濁すること;該水性懸濁液から 、厚さ約0.5から約5mmの、内部に該線虫を有する膜を形成すること;およ び 該マトリックス物質を橋かけ結合して、該線虫を機械的に不動化する膜を提供す ることを含む方法。
- 9.前記可逆的に橋かけ結合可能なマトリックス物質がアルギン酸を含む、請求 項8に記載の方法。
- 10.前記橋かけ結合がCa++を添加することを含む、請求項9に記載の方法 。
- 11.虫生感染幼生線虫のパッケージであり、厚さ約0.5から約5mmの、感 染幼生線虫を非乾燥状態で保存するのに十分な水含有量を有し、また感染幼生線 虫を実質的に不動化させるに十分な硬度を有する、酸素透過性の、可逆的に橋か け結合されたマトリックス;および該橋かけ結合されたマトリックス内に非陰蔽 生体状態で不動化された生存可能な虫生感染幼生線虫;および 該マトリックスを受容する大きさの、1平方フィートのマトリックスに約70c cのO2を透過させ、また蒸発による水損失を制限する容器を備えているパッケ ージ。
- 12.前記マトリックスが約0.5平方フィートの表面積を有する、請求項11 に記載のパッケージ。
- 13.前記マトリックスがアルギン酸塩を含有する、請求項11に記載のパッケ ージ。
- 14.前記マトリックスを溶解させるのに十分な量のクエン酸ナトリウムとED TAをさらに含有する、請求項13に記載のパッケージ。
- 15.前記容器が少なくとも20ozの容量を有する、請求項14に記載のパッ ケージ。
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WO2009088076A1 (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Universal Bio Research Co., Ltd. | 微小生物等捕獲材、微小生物等捕獲装置、微小生物等捕獲方法および微小生物等捕獲材製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2049458A1 (en) | 1990-08-22 |
EP0460057A4 (en) | 1992-05-20 |
AU5167090A (en) | 1990-09-26 |
EP0460057A1 (en) | 1991-12-11 |
AU635921B2 (en) | 1993-04-08 |
WO1990010063A1 (en) | 1990-09-07 |
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