Технология получения грибных энтомопатогенных препаратов

Энтомопатогенные препараты на основе микроскопических гри­бов способны поражать большое количество насекомых-вредителей, вызывая у последних заболевание — микоз.

По сравнению с этими бактериями и вирусами грибы обладают рядом особенностей: а) заражение происходит не через пищевари­тельный тракт, а непосредственно через кутикулу; б) насекомые пора­жаются в фазе развития куколки и имаго, что не наблюдается при взаимодействии с другими видами микроорганизмов; в) грибы харак­теризуются относительно большой скоростью роста и огромной реп­родуктивной способностью, в виде спор могут длительное время на­ходиться в природных условиях без заметного снижения энтомопато-генной активности; г) высокая специфичность в поражении отдель­ных видов насекомых, причем вирулентность в значительной степени зависит от штамма используемого гриба.

Воздействие грибного препарата на насекомое начинается с про­никновения споры в полость его тела через кожные покровы. Наибо­лее интенсивно это осуществляется через промежутки между сегмен­тами.

Попав в тело насекомого, грибная спора прорастает в гифу, затем разрастается в мицелий, от которого отчленяются гифальные тельца — конидии, составляющие инфекционную единицу энтомопатогениых грибов. При благоприятных условиях их образование происходит на поверхности кутикулы. Выросшие на кожном покрове конидии свои­ми апрессориями (вздутиями на концах ростовых трубок) прикреп­ляются к кутикуле и пускают мицелиальные ростки в тело насекомо­го. Оказавшись в нем, они циркулируют в его гемолимфе — так начинается развитие гриба. Уже на этой стадии возможно поражение насекомого вследствие выделения некоторыми штаммами значитель­ного количества токсинов. Как правило, летальный исход наступает в результате нарушений циркуляции гемолимфы и от выделения гри­бом токсических веществ,

Из-за отсутствия или недостатка токсина постепенно нитевидный мицелий заполняет все тело насекомого. Прежде всего гриб поражает мышечную ткань. Его рост продолжается до тех пор, пока все внут­ренние органы и ткани не будут разрушены. Впоследствии могут об­разовываться конидиеиосцы, которые прорывают кутикулу и полно­стью обволакивают мертвую личинку. Продолжительность периода от прорастания конидий до гибели для различных по своим размерам насекомых оценивается от 2 до 8 сут.

Перспектива применения грибных энтомопатогенов определяется в основном возможностями создания необходимой сырьевой базы для их промышленного производства (преимущественно способом глу­бинного культивирования) и разработкой технологии получения по­севного материала.

Основное внимание привлекает сейчас организация промышлен­ного производства препаратов на основе отдельных штаммов грибов из следующих родов: Beauveria (возбудитель белой мускардины), Metarhizium (возбудитель зеленой мускардины) и Enthomophthora (поражающий сосущих насекомых).

Производство препаратов на основе гриба рода Beauveria осно­вывается на промышленном культивировании таких его видов, как В. bassiana vuill, поражающих 60 видов насекомых, В. tenella del, способного уничтожать до 10 видов насекомых, преимущественно жуков.

В СССР в 80-е гг. освоено промышленное получение грибного энтомопатогеииого препарата — боверина, включающего конидиоспо-ры гифомицета В. bassiana (bals.) vuill. Готовый препарат выпускается в виде порошка белого или кремового цвета, содержащего в 1 г от 1,5 до б млрд конидиоспор. Помимо спор активным началом боверина считается продуцируемый грибом токсин — бовериции. Для достиже­ния показателя ЛК_1Оо (летальная концентрация, вызывающая 100%-ю гибель тест-насекомого) в качестве инсектицидной добавки употреб­ляют севии, хлорофос, фозалон и другие в количестве 10 % от приня­той для данного региона нормы расхода. Это позволяет на 90 % со­кратить внесение ядохимикатов в зону активного земледелия.

Препарат безвреден для теплокровных животных и человека, не вызывает ожогов у растений.

Технология получения боверина методом глубинного культи­вирования. Производство боверина методом глубинного культивиро­вания осуществляют в строго асептических условиях. Одной из наи­более важных стадий его является выбор технологии получения по­севного материала.

Исходный штамм, хранящийся на косяках агаризоваиного пивно­го сусла или среде Сабуро, сначала размножают при температуре 25 — 28 °С в течение 3 — 4 сут культивированием в качалочиых колбах на жидкой питательной среде. Полученные конидиоспоры лиофильно высушивают. Такой посевной материал может храниться на предпри­ятии в течение 1 года, сохраняя свою жизнеспособность и вирулент­ность.

Посевной материал для засева питательной среды ферментера по­лучают в 1 — 2 стадии: путем размножения культуры сначала в кол­бах, потом в инокуляторе или сразу в нем. Для засева основного аппа­рата он требуется в количестве 2 — 10 % от объема питательной сре­ды.

На всех стадиях производственного культивирования используется питательная среда одного и того же состава, поддерживается постоян­ной оптимальная для каждого штамма температура. В состав пита­тельной среды обычно входят следующие компоненты (в %): дрожжи кормовые нелизированиые — 2; крахмал — 1; хлорид натрия — 0,2; хлорид марганца — 0,01; хлорид кальция — 0,05. Содержание по­следнего может сильно варьироваться вплоть до 0,75 — 5 %, посколь­ку его значительная добавка обеспечивает большую устойчивость обра­зующихся копидиоспор к различным неблагоприятным воздействи­ям. Как правило, рН среды культивирования специально не устанав­ливают, выращивание проводят при значении, которое наблюдается

после добавления всех компонентов питания (обычно оно находится в пределах от 4,5 до 5,6). Продолжительность культивирования спо­рового посевного материала составляет 25 — 28 ч при 25 — 28 °С, а его длительность в основном ферментере при той же температуре до­стигает 3 — 4 сут. Выращивание гриба в посевном аппарате (иноку-ляторе) и в производственном ферментере проводят в условиях по­стоянного перемешивания и принудительной аэрации, причем в зави­симости от используемого штамма количество подаваемого воздуха значительно меняется, достигая 2,5 объема на 1 объем среды в 1 мин. Боверин применяют как средство, поражающее листогрызущих насекомых сада, а также против яблонной и восточной плодожорок, вредителей леса. Наибольший эффект дает его использование против личинок колорадского жука на картофеле. С добавками химических инсектицидов применение препарата приводит к 100%-й гибели личи­нок всех возрастов. Норма расхода боверина — 1 — 2 кг на 1 га. Растения обрабатывают препаратом путем опрыскивания. Смешение с ядохимикатами осуществляют за 2 ч до применения.