WO2001084934A1 - Formulierung von mikroorganismen für die nagetierbekämpfung in ködergel - Google Patents

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bait
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Jochen Kalbe
Thomas Böcker
Stefan Endepols
Thomas JÄKEL
Sermsakdi Hongnark
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Bayer Cropscience Ag
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • 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
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/002—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing a foodstuff as carrier or diluent, i.e. baits
    • A01N25/004—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing a foodstuff as carrier or diluent, i.e. baits rodenticidal
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • 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
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates

Definitions

  • the present invention relates to agents containing different stages of pathogenic unicellular organisms in a gel and their use for combating rodents.
  • a parasite of this group that is particularly pathogenic for several rat species is Sarcocystis singaporensis (Zamann et al. 1975, Z. Parasitenkd. 47, 169-185).
  • the final hosts of the parasites are predators or omnivores; for S. singaporensis it is
  • the schizonts (merozoites) occur particularly frequently in the lungs, where they multiply in the endothelial cells.
  • the sporozoites can be stored in aqueous suspension for up to two years without losing significant pathogenicity.
  • This suspension can be administered to rats by gavage and, if dosed appropriately, is lethal
  • Baits that are eaten by animals must be used to control rats. Such baits with S. singaporensis sporocysts are pathogenic as long as they are moist. After drying out, the sporocysts quickly lose their pathogenicity. Therefore, conventional grain-based baits cannot be used for the effective administration of these parasites. In our own investigations, it was not possible to keep the S. singaporensis sporocysts infectious in grain-based baits. These baits were ineffective just one day after mixing. Baits with sporocysts would have to be packed wet in foil. The disadvantage of these moist preparations is their short shelf life, since grain would mold or germinate within a few days. An alternative is to dose the liquid suspension in cavities in the bait.
  • chunks of pasty bait have successfully been used, each containing a lethal dose of the suspension in an interior cavity.
  • these baits must also be used within a few days after production, since water escapes or the pasty matrix absorbs and swells or fermentes, which makes these baits unusable.
  • the present invention therefore makes it possible to preserve sporocysts in gels for later use in the control of rodents. They remain homogeneously distributed in this matrix. This enables the removal of defined amounts of sporocysts. A defined amount of this gel can be mixed with the bait matrix until a homogeneous state is achieved, since the gel is only very slowly absorbed by the matrix. Since the gels used release water very slowly through evaporation, the bait remains moist and therefore infectious even when used in a dry atmosphere.
  • the present invention claims, inter alia, the principle of preserving stages of unicellular parasites in gels. These gels are used alone or mixed in bait to control rodents.
  • the agent according to the invention can be incorporated into all the recipes conventionally used for the production of feeding baits for rodents, for example into cereal-based baits, into pastes, gels and wax blocks and into extruded mixtures of cereals and formulation auxiliaries. It is also possible to offer the pathogens in water-based drinking baits.
  • the baits in the sense of the invention are used like conventional baits for combating rodents. You can in the enclosed space and in
  • the dosage of the pathogens in the gel can be set as desired. Dosages of 1,000 to 10,000,000 sporocysts / ml are preferred. 500,000 to 2,000,000 sporocysts / ml are particularly preferred.
  • the dosage of the pathogens in the bait should be 1,000 to 200,000 sporocysts per gram of bait. Concentrations of 2,000 to 100,000 sporocysts per gram are preferred, 10,000-30,000 are particularly preferred, in particular
  • sporocysts per gram 20,000 sporocysts per gram. Higher doses are also possible, but are generally not required. Sporocysts of only one type of pathogen, but also mixtures of the sporocysts of different pathogens can be used.
  • Rodents or rodents to be controlled are rodents of the order Rodentia in the sense of the invention.
  • the genera Rattus, Mus, Bandicota, Nosokia and Microtus are particularly important.
  • the representatives of the genera Rattus and Bandicota e.g. R. rattus, R. norvegicus, B. bengalensis, B. indica.
  • Gels in the sense of the invention are water-based and mixed with appropriate thickeners.
  • Macromolecules such as cellulose derivatives, for example hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxyethyl propyl cellulose or xanthans, alginates, polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidone, polyorganodioxide and gel derivatives such as silicon dioxide and gel derivatives such as silicon dioxide and gel derivatives such as benzyldioxide and polyacrylic acids and their derivatives are suitable Voigt, Pharmaceutical Technology, page 362-385, Ulstein Mosby). Cellulose derivatives and polyacrylic acids are particularly suitable.
  • the water content of the gels can be varied widely, for example between 30 and 98% by weight, in particular between 50 and 90% by weight and very particularly between 70 and 80% by weight.
  • the pH of the gels can also be varied widely, for example between pH 2 and 10, in particular between pH 4 and 9, very particularly between pH 6 and 8.
  • Preservatives such as parabens, benzoates, sorbic acid, citrates or parabens, humectants such as glycerol or propylene glycol, oxidation stabilizers such as butylated hydroxytoluene or butylated hydroxyanisole, tocopherol, ascorbic acid, flavors or other formulation auxiliaries can be added to the gels.
  • the sporocysts of the pathogenic protozoa can also be combined with other, e.g. chemical agents for rodent control can also be combined.
  • the coumarins are exemplary but not restrictive.
  • the agents according to the invention are produced by mixing the constituents in the appropriate proportions.
  • the mixing takes place mechanically, for example in stirred tanks or other apparatus suitable for this purpose.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel, enthaltend unterschiedliche Stadien pathogener Einzeller in einem Gel und deren Verwendung zur Bekämpfung von Nagetieren.

Description

Formulierung von Mikroorganismen für die Nagetierbekämpfung in Ködergel
Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel, enthaltend unterschiedliche Stadien pathogener Einzeller in einem Gel und deren Verwendung zur Bekämpfung von Nage- tieren.
Es ist bekannt, daß Protozoen aus der Gruppe der Sarcosporidien (Stamm Protozoa, Klasse Sporozoa, Unterklasse Coccidia, Ordnung Eucoccidiida, Unterordnung Eimeriina) für Nagetiere (Gattungen Rattus, Bandicota, Arvicanthis, Nosokia, Mus) pathogen sind und bei ausreichender Dosierung zum Tod der Tiere fuhren (Rzepczyk
1974, Intern. J. Parasitol. 4, 447-449; Brehm, Frank 1980, Z. Parasitenkd. 62, 15-30). Ein für mehrere Rattenarten besonders pathogener Parasit dieser Gruppe ist Sarcocystis singaporensis (Zamann et al. 1975, Z. Parasitenkd. 47, 169-185).
Endwirte der Parasiten sind Raubtiere oder Allesfresser; für S. singaporensis sind es
Schlangen, z.B. der Netzpython. Im Darm des Endwirtes bildet der Parasit Sporo- zysten. Diese Dauerstadien werden mit dem Kot ausgeschieden. Wird ein Zwischenwirt, bei S. singaporensis z.B. eine Ratte, oral mit diesen Sporozysten infiziert, so schlüpfen im Darm der Ratte Sporozoiten und durchdringen die Darmwand. Über den Blutkreislauf gelangen diese Stadien in andere Organe, wo sie sich durch Teilung
(Schizogonie) vermehren können.
Dabei konnten zwei Schizogonien nachgewiesen werden, die erste um den sechsten Tag p.i. und die zweite um den 14.-16. Tag p.i.. Besonders gehäuft treten die Schizonten (Merozoiten) in der Lunge auf, wo sie sich in den Endothelzellen vermehren.
Kommt es aufgrund einer starken Infektion zu einer Massenvermehrung der Merozoiten in der Lunge, erkrankt die Ratte während der zweiten Schizogonie des Parasiten um den 16. Tag p.i. und stirbt meistens innerhalb weniger Stunden. Es ist möglich, die Sporocysten dieser Erreger an Nager zu verabreichen, so daß diese der Infektion erliegen. Dieses Prinzip kann für die Bekämpfung von Nagetieren genutzt werden (Wood 1985, J. Plant Protect. Trop. 2, 67-69). Mit Sarcocystis singaporensis wurden Ratten bereits erfolgreich bekämpft (Jäkel et al. 1996, J. Parasitol. 82, 280-287).
Infektionen von Rattus rattus et norvegicus mit mehr als 20.000 Sporocysten (abhängig vom Stamm) sind in der Regel letal. Die Tiere zeigen bis 14 Tage p.i. keine Symptome. Dann werden sie sehr schnell schwach und erliegen der Infektion um den 16. Tag p.i..
Subletal infizierte Ratten zeigen auch nach 14 Tagen p.i. kaum Symptome einer Erkrankung und überleben die Infektion ohne Vitalitätsverlust. Schon wenige Tage nach der Infektion haben diese Tiere Immunität gegen den Erreger aufgebaut. Für jede weitere Bekämpfung mit einem Sarcocystis singaporensis-Pτäpaτat sind diese
Tiere dann unempfindlich.
Die Sporozoiten können in wässriger Suspension bis zwei Jahre aufbewahrt werden, ohne erheblich an Pathogenität zu verlieren. Diese Suspension kann Ratten mit der Schlundsonde verabreicht werden und zeigt bei entsprechender Dosierung letale
Wirkung. Im trockenen Zustand sind die Sporozysten jedoch nicht überlebensfähig.
Für die Bekämpfung von Ratten müssen Köder verwendet werden, die von den Tieren gefressen werden. Solche Köder mit S. singaporensis Sporocysten sind solange pathogen, wie sie feucht sind. Nach Austrocknung verlieren die Sporocysten sehr schnell ihre Pathogenität. Deshalb können herkömmliche Köder auf der Basis von Getreide nicht für die wirksame Verabreichung dieser Parasiten verwendet werden. In eigenen Untersuchungen war es nicht möglich, die Sporozysten von S. singaporensis in Ködern auf Getreidebasis infektiös zu erhalten. Schon einen Tag nach Anmischen waren diese Köder unwirksam. Köder mit Sporozysten müssten feucht in Folie verpackt werden. Nachteil dieser Feuchtpräparate ist die geringe Haltbarkeit, da Getreide binnen weniger Tage schimmeln oder auskeimen würden. Eine Alternative ist, die flüssige Suspension in Hohlräumen im Köder zu dosieren. Beispielsweise wurden Brocken pastöser Köder erfolgreich verwendet, die jeweils eine letale Dosis der Suspension in einem Hohlraum im Inneren enthielten. Aber auch diese Köder müssen innerhalb weniger Tage nach Herstellung verwendet werden, da Wasser entweicht bzw. die pastöse Matrix Wasser aufnimmt und quillt oder gärt, wodurch diese Köder unbrauchbar werden.
Bisher einzige Möglichkeit für die praktische Verwendung von Protozoen wie S. singaporensis für die Nagerbekämpfung ist, die Köder aus einer Sporozysten enthaltenden wässrigen Suspension und einer Ködermatrix, z.B. Getreide, umittelbar vor der Anwendung herzustellen. Problematisch ist dabei, eine kalkulierte Menge Sporozysten zu entnehmen, da diese in der Suspension sehr schnell absinken und sich am Boden des Gefäßes anreichern. Deshalb enthalten so hergestellte Köder eine unbestimmte, nicht homogen verteilte Menge Sporozysten. Diese Köder trocknen schnell, oft schon während des Anmischens, aus. Folglich sterben die Sporozysten ab und der Köder ist schon nach wenigen Stunden nicht mehr wirksam.
Es wurde nun gefunden, daß Sarcocystis-Sporozysten erstaunlicherweise in bestimmten Gelen lange ihre Infektiosität behalten, obwohl aus vorangegangenen Untersuchungen bekannt ist, daß sie auf Getreide, in Pasten und Gelen wie Bento- niten bereits nach wenigen Tagen nicht mehr infektiös sind. Daß sie in den hier beschrieben Gelen über Monate überleben, war sehr überraschend und unerwartet. Aus der Literatur ist bekannt, daß selbst sehr robuste Sarcosporidien der gemäßigten
Breiten, wie S. gigantea, empfindlich auf Änderungen des pH- Wertes und Chemikalien reagieren (McKenna et al., Veterinär Parasitology 1992, 45 1-16). Es ist deshalb besonders erstaunlich, daß sogar der pH-Wert variiert werden kann und darüber hinaus auch Konservierungsmittel zugesetzt werden können, ohne die Überlebenswahrscheinlichkeit der Parasiten erheblich zu reduzieren. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es daher, Sporozysten in Gelen für die spätere Anwendung in der Bekämpfung von Nagetieren zu konservieren. Sie bleiben in dieser Matrix homogen verteilt. Dadurch wird die Entnahme definierten Mengen von Sporocysten ermöglicht. Eine definierte Menge dieses Gels kann solange mit der Ködermatrix vermischt werden, bis ein homogener Zustand hergestellt ist, da das Gel nur sehr langsam von der Matrix absorbiert wird. Da die verwendeten Gele nur sehr langsam Wasser durch Verdunstung abgeben, bleibt der Köder auch bei der Anwendung in trockener Atmosphäre feucht und damit infektiös.
Es ist auf diese Weise möglich, Sporozysten über Monate zu lagern, ohne daß eine
Entmischung der Gele oder erhebliche Reduktion der Infektiosität der Erreger festzustellen ist. Das angefügte Beispiel der Verwendung eines Carbopol-Gels belegt, daß solche Mischungen mehrere Monate zu verwenden sind.
Die vorliegende Erfindung beansprucht u.a. das Prinzip, Stadien einzelliger Parasiten in Gelen zu konservieren. Diese Gele werden allein, oder in Ködermittel eingemischt, für die Bekämpfung von Nagetieren verwendet.
Als pathogene Organismen sind grundsätzlich alle Protozoen aus der Klasse Sporo- zoa geeignet. Besonders geeignet sind Arten der Unterklasse Coccidia. Ganz besonders geeignet sind Vertreter der Unterordnung Eimeriina. Beispielhaft, aber nicht einschränkend seien die Arten der Gattung Sarcocystis genannt, wie S. singaporensis.
Das erfindungsgemäße Mittel kann dabei in allen herkömmlicherweise für die Her- Stellung von Fraßködern für Nagetiere verwendeten Rezepturen eingearbeitet werden, beispielsweise in auf Cerealien basierende Köder, in Pasten, Gele und Wachsblöcke sowie in extrudierte Mischungen aus Getreiden und Formulierhilfsstoffen. Ferner ist es möglich, die Erreger in wasserbasierenden Trinkködern anzubieten. Die Köder im Sinne der Erfindung werden wie herkömmliche Köder für die Bekämpfung von Schadnagern angewendet. Sie können im umbauten Raum und im
Freiland ausgelegt werden, je nach Zielspezies und Dichte der Köderstellen mit 5 g bis 500 g pro Köderstelle. Sie können auch in die Baueingänge der zu bekämpfenden Nagetiere gelegt werden.
Die Dosierung der Erreger im Gel kann beliebig eingestellt werden. Zu bevorzugen sind Dosierungen von 1.000 bis 10.000.000 Sporozysten/ml. Besonders bevorzugt sind 500.000 bis 2.000.000 Sporozysten/ml.
Die Dosierung der Erreger im Köder sollte 1.000 bis 200.000 Sporozysten pro Gramm Köder betragen. Bevorzugt sind Konzentrationen von 2.000 bis 100.000 Sporozysten pro Gramm, besonders bevorzugt sind 10.000 - 30.000, insbesondere
20.000 Sporozysten pro Gramm. Es sind auch höhere Dosierungen möglich, in der Regel aber nicht erforderlich. Dabei können sowohl Sporozysten nur einer Art von Erregern, aber auch Mischungen der Sporozysten verschiedener Erreger eingesetzt werden.
Zu bekämpfende Nagetiere bzw. Schadnager sind im Sinne der Erfindung Nagetiere der Ordnung Rodentia. Besonders sind die Gattungen Rattus, Mus, Bandicota, Nosokia und Microtus zu beachten. Ganz besonders zu beachten sind die Vertreter der Gattungen Rattus und Bandicota, z.B. R. rattus, R. norvegicus, B. bengalensis, B. indica.
Gele im Sinne der Erfindung sind wasserbasierend und mit entsprechenden Verdickern versetzt. Als Verdicker sind Makromoleküle wie Cellulosederivate, z.B. Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, Carboxymethyl- cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Hydroxy- ethylpropylcellulose oder Xanthane, Alginate, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrro- lidon, Polyacrylsäuren und deren Derivate oder anorganische Gelbildner wie hochdisperses Siliciumdioxid geeignet (s. z.B. Rudolf Voigt, Pharmazeutische Technologie, Seite 362-385, Ulstein Mosby). Insbesondere sind Cellulosederivate und Poly- acrylsäuren geeignet. Der Wassergehalt der Gele ist breit variierbar, beispielsweise zwischen 30 und 98 Gew. %, insbesondere zwischen 50 und 90 Gew. % und ganz besonders zwischen 70 und 80 Gew. % .
Der pH -Wert der Gele ist ebenfalls breit variierbar, beispielsweise zwischen pH 2 und 10, insbesondere zwischen pH 4 und 9, ganz besonders zwischen pH 6 und 8.
Die Gele können mit Konservierungsmitteln wie Parabenen, Benzoaten, Sorbinsäure, Citraten oder Parabenen, Feuchthaltemitteln wie Glycerin oder Propylenglykol, Oxidationstabilisatoren wie Butylhydroxytoluol oder Butylhydroxyanisol, Tococphe- rol, Ascorbinsäure, Aromen oder anderen Formulierhilfsmitteln versetzt werden.
In den erfindungsgemäßen Mittel können die Sporocysten der pathogenen Protozoen auch mit weiteren, z.B. auch chemischen Wirkstoffen zur Nagetierbekämpfung kombiniert werden. Beipielhaft aber nicht einschränkend seien hier die Cumarine genannt.
Die erfindungsgemäßen Mittel werden durch Mischen der Bestandteile in den entsprechenden Mengenanteilen hergestellt. Das Mischen erfolgt mechanisch, bei- spielsweise in Rührkesseln oder anderen zu diesem Zweck geeigneten Apparaturen.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung illustrieren ohne sie jedoch einzuschränken.
Beispiel:
Methode
Die verwendeten Sporozysten des Stammes S5 (verfügbar an Univ. Hohenheim, Abt.
Parasitologie) entstammen einer Passage in Thailand vom 17. August 1998. Für die Auszählung wurde ein Neubauer-Haemozytometer verwendet. Die Gele wurden mit 1 % Carbopol 974 P (Carbopole: schwach vernetzte Polyacrylsäuren) in Wasser (342 ppm) hergestellt. Für die Einstellung des pH wurde 2N NaOH zutitriert. Als Konservierungsmittel wurden 0,02 % Solbrol P und 0,14 % Solbrol M (Solbrole: para-Hydroxybenzoesäureester (-methyl, -ethyl, -butyl)) verwendet. Eine Probe enthielt 20 % Glyzerin. Alle Gele wurden mit 50.000 Sporozysten pro ml versetzt und intensiv vermischt, um eine homogene Verteilung zu erreichen. Die Gele wurden im Kühlschrank bei ca. 6°C aufbewahrt und entsprechend Versuchsplan an den je- weiligen Versuchstagen verabreicht.
Alle Versuchstiere dienten wilde R. norvegicus. Die Tiere erhielten 14 Stunden vor Angebot des Sporozysten-Köders kein Futter, Wasser ad libitum. Basis des Köders war Weizenbruch. Jede Ratte erhielt 5 g Weizenbruch versetzt mit 1 ml Gel. Erst nachdem der Sαrcocy^tw-Köder aufgefressen war, erhielten die Ratten wieder
Standardfutter ad libitum. Für jede Dosierung wurden 2 Ratten verwendet, die bis 21 Tage nach der Dosierung beobachtet wurden. Es wurde die Mortalität in Abhängigkeit von der Gel-Formulierung und deren Lagerungsperiode bestimmt. Ratten, die im Zeitraum der zu erwartenden Wirkung des Pathogens (13. - 17. Tag) schwere Symptome zeigten, die ein Überleben unter natürlichen Bedingungen unwahrscheinlich erscheinen ließen, wurden abgetötet. Ergebnisse
Tabelle 1;
Mortalität nach Aufnahme von Köder mit 50.000 Sporozysten (* mit 100.000) in verschiedenen Gelen auf Weizenbruch in Abhängigkeit von der Lagerungsperiode der Gele.
Gel Mortalität in (%) nach Wochen Lagerungszeitraum pH Solbrol Glyzerin 0 2 4 6 8 10 12 14 19 24
__ _
100 100 100 50 0
7.04 + + 100 50 0 0 0
7.05 - 100 100 100 0 50* 8,19 + 100 100 100 0 0

Claims

Patentansprüche
1. Mittel enthaltend Sporocysten pathogener Protozoen in einem wasserhaltigen Gel.
2. Mittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserhaltige Gel auf Wasser und einem Verdickungsmittel aus der Gruppe Cellulosederivate, Xanthane, Alginate, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäuren und anorganische Gelbildner basiert.
3. Mittel gemäß Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Sporocysten pathogener Protozoen in einer Konzentration von 1000 bis 10 000 000 pro ml enthalten.
4. Mittel gemäß Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen
30% und 98 % Wasser enthalten.
5. Mittel zur Bekämpfung von Nagetieren, dadurch gekennzeichnet, daß es neben den üblichen Köderstoffen die Mittel gemäß Ansprüche 1 und 2 ent- hält.
6. Verwendung von Mitteln gemäß Ansprüchen 1 und 2 zur Herstellung von Ködern zur Bekämpfung von Nagetieren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mittel mit üblichen Köderstoffen vermischt.
7. Verwendung von Mitteln gemäß Ansprüchen 1, 2 und 5 zur Bekämpfung von Nagetieren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mittel im Lebensraum der Nagetiere ausbringt.
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