PL227005B1 - Kompozycja owadobójcza - Google Patents

Kompozycja owadobójcza

Info

Publication number
PL227005B1
PL227005B1 PL408783A PL40878314A PL227005B1 PL 227005 B1 PL227005 B1 PL 227005B1 PL 408783 A PL408783 A PL 408783A PL 40878314 A PL40878314 A PL 40878314A PL 227005 B1 PL227005 B1 PL 227005B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
crystals
mixture
protein crystals
mustard oil
thuringiensis
Prior art date
Application number
PL408783A
Other languages
English (en)
Other versions
PL408783A1 (pl
Inventor
Edyta Konecka
Adam Kaznowski
Damian Tomkowiak
Jakub Baranek
Original Assignee
Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
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 Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu filed Critical Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
Priority to PL408783A priority Critical patent/PL227005B1/pl
Publication of PL408783A1 publication Critical patent/PL408783A1/pl
Publication of PL227005B1 publication Critical patent/PL227005B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja owadobójcza przeznaczona do zwalczania owadów, w szczególności z rzędu Lepidoptera, zawierająca mieszaninę kryształów białkowych bakterii Bacillus thuringiensis i olejku gorczycowego, w której kryształy białka stanowią do 40% mieszaniny, korzystnie od 10% do 15%, najkorzystniej od 12% do 14%. Kompozycja charakteryzuje się efektem synergicznym, gdyż aktywność mieszaniny kryształów białkowych B. thuringiensis i olejku gorczycowego jest większa niż suma aktywności obu składników mieszaniny. W drugim aspekcie przedmiotem wynalazku jest zastosowanie kompozycji owadobójczej, zawierającej mieszaninę według wynalazku do zwalczania owadów, w szczególności owadów z rzędu Lepidoptera.

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja owadobójcza zawierająca kryształy białka bakterii Bacillus thuringiensis oraz jej zastosowanie.
Działanie owadobójcze kryształów białkowych szczepu bakterii Bacillus thuringiensis MPU B9 wobec owadów z rzędu Lepidoptera: Cydiapomonella (owocówka jabłkóweczka), Leucoma salicis (białka wierzbówka) oraz Spodoptera exigua (światłówka naziemnica) jest znane i zostało opisane w publikacjach naukowych: (1) Konecka i in., 2010, Postępy w Ochronie Roślin 50: 357-360; (2) Konecka i in., 2012, Entomologia Experimentalis et Applicata 143: 148-154; (3) Konecka i in. 2012, The Scientific World Journal, doi: 10.1100/2012/710501: 1-5).
W tabeli 1 podano ujawnione w ww. publikacjach wartości LC50 kryształów dla owadów, jako liczbę kryształów powodującą śmiertelność 50% owadów. Wartości LC50 przeliczono na szacunkowe wartości wagowe kryształów przy założeniu, że 3 mg mokrej masy kryształów białkowych B. thuringiensis zawiera około 1 x 109 (± 0,65 x 109) kryształów.
T a b e l a 1
Preparat B. thuringiensis Owady, dla których określono aktywność preparatu LC50 [liczba kryształów na owada] LC50 [pg mokrej masy kryształów na owada] Literatura
Kryształy MPU B9 L. salicis 2,61 x 106 7,83 ± 5 1
S. exigua 1,04 x 106 3,12 ± 2 2
C. pomonella 1,55 x 104 0,0465 ± 0,003 3
Znane zastosowanie owadobójcze kryształów białka MPU B9 wymaga stosowania dużych ilości kryształów, co wiąże się wysokimi nakładami finansowymi.
Celem wynalazku było opracowanie kompozycji owadobójczej o wysokiej aktywności insektycydowej, skutecznie działającej w niskich stężeniach i powodującej wysoką śmiertelność wśród owadów.
W trakcie prowadzonych badań nieoczekiwanie okazało się, że mieszanina kryształów białkowych bakterii Bacillus thuringiensis i olejku gorczycowego wykazuje większą aktywność owadobójczą niż same kryształy białkowe.
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja owadobójcza przeznaczona do zwalczania owadów, w szczególności z rzędu Lepidoptera, zawierająca mieszaninę kryształów białkowych bakterii Bacillus thuringiensis i olejku gorczycowego.
Kompozycja według wynalazku zawiera mieszaninę kryształów białkowych Bacillus thuringiensis i olejku gorczycowego, w której kryształy białka stanowią do 40% mieszaniny, korzystnie od 10% do 15%, najkorzystniej od 12% do 14%.
W trakcie prowadzonych badań okazało się, że olejek gorczycowy wykazuje aktywność owadobójczą wobec owadów z rzędu Lepidoptera. Z danych literaturowych znane jest działanie olejku gorczycowego na owady z rzędów Diptera (Main i in., 2014, Journal of Applied Entomology, doi: 10.1111/jen. 12128) i Coleoptera (Sabbour i E-Abd-El-Aziz, 2010, Journal of Plant Protection Research 50: 28-34) jednak proste odniesienie tej wiedzy do aktywności olejku dla owadów z rzędu Lepidoptera nie jest możliwe i uprawnione.
Kompozycja według wynalazku charakteryzuje się efektem synergicznym, gdyż aktywność mieszaniny kryształów białkowych B. thuringiensis i olejku gorczycowego jest większa niż suma aktywności obu składników mieszaniny.
Przeprowadzone badania potwierdziły synergiczny efekt działania kryształów białkowych B. thuringiensis MPU B9 i olejku gorczycowego dla owadów.
W badaniach użyto trzy układy owadobójcze. Poszczególne układy zwierały:
• kryształy białka B. thuringiensis MPU B9 • olejek gorczycowy firmy Fluka • mieszaninę kryształów białkowych MPU B9 i olejku gorczycowego
W celu potwierdzenia synergistycznego efektu działania kryształów białkowych B. thuringiensis i olejku gorczycowego, określono aktywność owadobójczą kryształów B. thuringiensis MPU B9, olejku
PL 227 005 B1 gorczycowego oraz mieszaniny kryształów białkowych i olejku gorczycowego w stosunku do gąsienic światłówki naziemnicy Spodoptera exigua z rzędu Lepidoptera.
Gąsienice Spodoptera exigua pochodziły ze standaryzowanej hodowli laboratoryjnej owada prowadzonej w Zakładzie Mikrobiologii na Wydziale Biologii Uniwersytetu im. A. Mickiewicza.
Kryształy białkowe szczepu bakterii B. thuringiensis MPU B9, wyhodowanego z przewodu pokarmowego owocówki jabłkóweczki Cydia pomonella, wyizolowano stosując metodę opisaną przez Guz i in. (2005, Polish Journal of Microbiology, 54: 263-269).
Szczep B. thuringiensis MPU B9 jest zdeponowany w Kolekcji Szczepów Bakteryjnych Zakładu Mikrobiologii na Wydziale Biologii Uniwersytetu im. A. Mickiewicza w Poznaniu. Szczep MPU B9 jest przechowywany na płynnym podłożu ochronnym w temp. -75°C.
Przygotowanie układów owadobójczych
Zliofilizowany preparat kryształów białkowych MPU B9 zawieszono w sterylnej i dejonizowanej wodzie, zwirowano, supernatant odrzucono i zważono mokrą masę kryształów. Piętnaście mg liofilizatu kryształów odpowiadało 27,5 mg mokrej masy. Kryształy zawieszono w wodzie i rozcieńczono.
Roztwór olejku gorczycowego przygotowano przez homogenizację z polisorbatem w proporcji 2:1 (1 ml olejku/0,5 ml polisorbatu 80), a następnie rozcieńczano w jałowej wodzie dejonizowanej.
Następnie, przygotowano kryształy MPU B9 i olejek gorczycowy w proporcji 1:7,5 (10 pg kryształów MPU B9 i 75 pg olejku gorczycowego). Mieszaninę rozcieńczono.
Dziesięć pl poszczególnych układów owadobójczych z danego rozcieńczenia wylano na powierzchnię podłoża do hodowli owadów uformowanego w krążki o średnicy 5 mm i wysokości 3 mm. Następnie, na podłoże wyłożono larwy S. exigua tak, aby do jednego krążka miała dostęp jedna larwa. Na każde rozcieńczenie preparatów użyto po 30 larw (w trzech powtórzeniach po 10 gąsienic). Do kontroli, zamiast układu owadobójczego zastosowano jałową wodę dejonizowaną, w której zawieszono kryształy lub polisorbat 80, w którym sporządzano zawiesinę olejku gorczycowego. Po 7 dniach inkubacji w temp. 26°C, przy wilgotności względnej powietrza 40-60% i w warunkach dnia długiego (16 godzin światła, 8 godzin ciemności) określano liczbę żywych i martwych owadów.
W tabeli 2 przedstawiono uzyskane wyniki: aktywność kryształów MPU B9, olejku gorczycowego, a także mieszaniny kryształów białkowych MPU B9 i olejku gorczycowego dla S. exigua.
T a b e l a 2
Układ owadobójczy Ilość na owada [pg] Liczba martwych larw Liczba żywych larw Śmiertelność
Oczekiwana Obserwowana
Kryształy B. thuringiensis MPU B9 10 16 14 - 53,4%
Olejek gorczycowy 75 2 28 - 6,7%
Kryształy B. thuringiensis MPU B9 + olejek gorczycowy 10 kryształów MPU B9 + 75 olejku gorczycowego 24 6 56% 80%
Kontrola 0 30 - 0%
Charakter interakcji między kryształami białkowymi MPU B9 i olejkiem gorczycowym określono metodą opisaną przez Femάndez-Luna i in. (2010, J. Invert. Pathol. 104: 231-233). Oczekiwaną wartość śmiertelności owadów powodowanej mieszaniną kryształów bakteryjnych oraz olejku gorczycowego obliczono ze wzoru:
Ś(ab)OCZ = (1 - P(ab)OCZ) x 100% P(ab)OCZ = P(a)OB x P(b)OB.
Ś(ab)OCZ - oczekiwany procent śmiertelności owadów powodowanej mieszaniną a + b
P(ab)OCZ - oczekiwana proporcja liczby owadów, które przeżyły działanie mieszaniny a + b do liczby owadów użytych w doświadczeniu
P(a)OB - obserwowana proporcja liczby owadów, które przeżyły działanie czynnika a do liczby owadów użytych w doświadczeniu
P(b)OB - obserwowana proporcja liczby owadów, które przeżyły działanie czynnika b i liczby owadów użytych w doświadczeniu
PL 227 005 B1
Do obliczeń użyto wartości z tabeli 2 i obliczono oczekiwaną wartość śmiertelności owadów powodowaną działaniem mieszaniny kryształów MPU B9 i olejku gorczycowego:
P(ab)OCZ = 0,47 x 0,94 = 0,44
Ś(ab)ocz = (1 - 0,44) x 100% = 56%
Oczekiwaną wartość śmiertelności owadów powodowanej mieszaniną kryształów bakteryjnych oraz olejku gorczycowego porównano z wartością śmiertelności obserwowanej. Większa wartość obserwowanej w porównaniu do oczekiwanej świadczy o synergizmie pomiędzy składnikami w mieszaninie.
Obliczona oczekiwana wartość śmiertelności owadów powodowana działaniem mieszaniny kryształów MPU B9 i olejku gorczycowego była równa 56%. Śmiertelność określona empirycznie wynosiła 80%. Śmiertelność oczekiwana była ok. 1,4 razy niższa niż obserwowana, co wskazuje na synergistyczny efekt działania mieszaniny kryształów MPU B9 i olejku gorczycowego.
Dla potwierdzenia synergii działania olejku i kryształów przeprowadzono również badanie mające na celu porównanie wartości LC50 opisanych układów owadobójczych dla owadów.
W badaniu użyto układy owadobójcze kryształów MPU B9 i olejku gorczycowego jak w wyżej opisanym eksperymencie oraz mieszaninę kryształów MPU B9 i olejku gorczycowego w proporcji 1:6,25. Układy owadobójcze stosowano w czterech rozcieńczeniach w postępie geometrycznym. W tabeli 3 podano wyniki przeprowadzonego eksperymentu w stosunku do larw S. exigua.
T a b e l a 3
Układ owadobójczy Ilość na owada [pg] Liczba martwych larw Liczba żywych larw Wartość LC50 Błąd standardowy
Kryształy B. thuringiensis MPU B9 15 29 1 5 pg 1,9 pg
10 16 14
5 13 17
2,5 11 19
Olejek gorczycowy 175 28 2 116,62 pg 4,65 pg
125 19 11
100 7 23
75 2 28
Kryształy B. thuringiensis MPU B9 + olejek gorczycowy 20 kryształów + 125 olejku 29 1 2,21 pg kryształów + 13,8 pg olejku = 16,01 pg kryształów i olejku 0,65 pg kryształów + 4,06 pg olejku = 4,71 pg kryształów i olejku
10 kryształów + 6,5 olejku 26 4
5 kryształów + 31,25 olejku 16 14
1,25 kryształów + 7,81 olejku 13 17
Kontrola - 0 30 - -
Stężenie białek krystalicznych B. thuringiensis oraz olejku gorczycowego powodującego śmiertelność 50% owadów (LC50) obliczono metodą probitową przy uwzględnieniu procentu śmiertelności owadów w kontroli przy zastosowaniu programu BioStat 2009 Professional 5.8.4 (AnalystSoft, Kanada). Charakter interakcji między kryształami białkowymi MPU B9 i olejkiem określono metodą opisaną przez Tabashnik (1992, Appl. Environ. Microbiol. 58: 3343-3346) oraz Wirth i in. (1997, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94: 10536-10540). Oczekiwaną wartość LC50 mieszaniny obliczono ze wzoru:
oczekiwane LC50 mieszaniny a + b = {(stężenie składnika a w mieszaninie/LC50 składnika a) + (stężenie składnika b w mieszaninie/LC50 składnika b)} - 1
PL 227 005 B1
Do wyżej przedstawionego wzoru zastosowano wartości z tabeli 3 i obliczono oczekiwaną wartość LC50 mieszaniny kryształów MPU B9 i olejku gorczycowego: oczekiwane LC50 mieszaniny = = {(0,16/5 pg) + (0,84/116,62 pg)} - 1 = 25,51 pg
Oczekiwaną wartość LC50 mieszaniny porównuje się z wartością określoną empirycznie.
Stosunek wartości LC50 oczekiwanej do obserwowanej równy 1, świadczy o addycji pomiędzy toksynami w mieszaninie. Jeżeli jego wartość jest większa niż 1 - występuje synergizm, wartość poniżej 1 - wskazuje na antagonizm między składnikami w zawiesinie (Wirth i in., 1997, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94: 10536-10540).
Obliczona oczekiwana wartość LC50 mieszaniny kryształów MPU B9 i olejku gorczycowego, była równa 25,51 pg mokrej masy kryształów i olejku w 10 pl zawiesiny. Wartość LC50 określona empirycznie wynosiła 16,01 pg mokrej masy kryształów i olejku w 10 pl zawiesiny. Stosunek wartości LC50 oczekiwanej do obserwowanej był równy 1,59, co potwierdza synergistyczny efekt działania kryształów MPU B9 i olejku gorczycowego.
Kryształy białkowe Bacillus thuringiensis stosowane łącznie z olejkiem gorczycowym wykazują większą aktywność owadobójczą niż stosowane samodzielnie, co potwierdza efekt synergii.
W drugim aspekcie przedmiotem wynalazku jest zastosowanie kompozycji owadobójczej zawierającej mieszaninę według wynalazku do zwalczania owadów, w szczególności owadów z rzędu Lepidoptera, polegające na użyciu mieszaniny kryształów bakterii Bacillus thuringiensis i olejku gorczycowego w ilości nie mniejszej niż 0,1 litra na hektar, przy czym kryształy białkowe stanowią nie mniej niż 1%, najkorzystniej od 10% do 15%.

Claims (7)

1. Kompozycja owadobójcza przeznaczona do zwalczania owadów zawierająca kryształy białkowe bakterii Bacillus thuringiensis, znamienna tym, że zawiera mieszaninę kryształów białkowych bakterii B. thuringiensis i olejku gorczycowego.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że mieszanina kryształów białkowych bakterii B. thuringiensis i olejku gorczycowego zawiera nie więcej niż 40% kryształów białkowych.
3. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że mieszanina kryształów białkowych bakterii B. thuringiensis i olejku gorczycowego zawiera 10% do 15%, kryształów białkowych.
4. Kompozycja według zastrz. 2, znamienna tym, że mieszanina kryształów białkowych bakterii B. thuringiensis i olejku gorczycowego zawiera 12% do 14%, kryształów białkowych.
5. Zastosowanie kompozycji zawierającej kryształy białkowe bakterii Bacillus thuringiensis do zwalczania owadów, znamienne tym, że stosuje się kompozycję zawierającą mieszaninę kryształów białkowych bakterii B. thuringiensis i olejku gorczycowego w ilości nie mniejszej niż 0,11 na hektar.
6. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że stosuje się kompozycję zawierającą nie mniej niż 1 i nie więcej niż 40% kryształów białkowych bakterii B. thuringiensis.
7. Zastosowanie według zastrz. 6, znamienne tym, że stosuje się kompozycję zawierającą od 10 do 15% kryształów białkowych bakterii B. thuringiensis.
PL408783A 2014-07-08 2014-07-08 Kompozycja owadobójcza PL227005B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408783A PL227005B1 (pl) 2014-07-08 2014-07-08 Kompozycja owadobójcza

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408783A PL227005B1 (pl) 2014-07-08 2014-07-08 Kompozycja owadobójcza

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL408783A1 PL408783A1 (pl) 2016-01-18
PL227005B1 true PL227005B1 (pl) 2017-10-31

Family

ID=55072254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL408783A PL227005B1 (pl) 2014-07-08 2014-07-08 Kompozycja owadobójcza

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL227005B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL408783A1 (pl) 2016-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bonaterra et al. Prospects and limitations of microbial pesticides for control of bacterial and fungal pomefruit tree diseases
Hammer et al. Use of multiparameter flow cytometry to determine the effects of monoterpenoids and phenylpropanoids on membrane polarity and permeability in staphylococci and enterococci
Gentz et al. Tandem use of selective insecticides and natural enemies for effective, reduced-risk pest management
Djihinto et al. Malaria-transmitting vectors microbiota: Overview and interactions with Anopheles mosquito biology
JP2016520525A (ja) 植物の生育を刺激し、植物を保護し、および、植物上にバチルスの芽胞を固定するための融合タンパク質および方法
Abdi et al. The promise of probiotics in honeybee health and disease management
Steenberg et al. Synergistic interaction between the fungus Beauveria bassiana and desiccant dusts applied against poultry red mites (Dermanyssus gallinae)
Tayal et al. Silkworm diseases and pests
Anjum et al. Honey bee gut an unexpected niche of human pathogen
Francesca et al. Biological activity of Bacillus spp. evaluated on eggs and larvae of red palm weevil Rhynchophorus ferrugineus
Sagona et al. Preliminary evaluation of glucose oxidase and its products in vitro antimicrobial activities on Paenibacillus larvae ATCC9545 vegetative form
Oliveira et al. Laboratory and field evaluation of a cypermethrin-based insecticide for the control of Alphitobius diaperinus Panzer (Coleoptera: Tenebrionidae) and its in-vitro effects on Beauveria bassiana Bals. Vuill.(Hypocreales: Cordycipitaceae)
Kwon et al. Immunosuppressive action of pyriproxyfen, a juvenile hormone analog, enhances pathogenicity of Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki against diamondback moth, Plutella xylostella (Lepidoptera: Yponomeutidae)
Miranda et al. Parasitism of Bactrocera oleae (Diptera; Tephritidae) by Psyttalia concolor (Hymenoptera; Braconidae) in the Balearic Islands (Spain)
Lau et al. Evaluation of insect growth regulators, temephos and Bacillus thuringiensis israelensis against Aedes aegypti (L) in plastic containers.
Guido-Cira et al. Activity of Bacillus thuringiensis-and Baculovirus-Based Formulations to Spodoptera 1 Species
Pereira et al. Bioactivity under laboratory conditions of Brevibacillus laterosporus towards larvae and adults of Chrysomya putoria (Diptera: Calliphoridae)
PL227005B1 (pl) Kompozycja owadobójcza
Agostini et al. Compatibility among insecticides, acaricides, and Bacillus thuringiensis used to control Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) and Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae) in cotton fields
Cruz-Miralles et al. Compatibility of soil application of Metarhizium brunneum and cover crops against Ceratitis capitata soil-dwelling stages
AliRezaei et al. The use of Bacillus thuringiensis-based products in biocontrol of tomato leaf miner, Tuta absoluta (Lepidoptera, Gelechiidae)
Kapongo et al. Making a pest beneficial: Fungus gnats [Bradysia impatiens (diptera: Sciaridea)] as potential vectors of microbial control agents to suppress pathogens they also spread
WO2019222819A1 (pt) Composição para controle biológico de fungos fitopatogênicos
PL228067B1 (pl) Kompozycja owadobójcza i zastosowanie kompozycji
Cardona et al. Microbiological evaluation and pathogenicity of a liquid bioformulation of the fungus Purpureocillium sp.(strain UdeA 0109) on Meloidogyne incognita-javanica stages