Курс лекций для студентов специальности -48 02 01 «Биотехнология» Минск 2014 034)
Грибные энтомопатогенные препараты
жүктеу/скачать 1,87 Mb. Pdf көрінісі
|
Tehnologiya-mikrobnogo-sinteza-El--konspekt-lekcij (2)
| 10.2. Грибные энтомопатогенные препараты
Грибы способны поражать насекомых-вредителей, вызывая у них заболевания – микозы. В сравнении с энтомопатогенными бактериями и вирусами обладают рядом особенностей: – поражение происходит не через пищеварительный тракт, а через поверхность (кутикулу); – насекомое поражается в фазе куколки; – грибы отличаются огромной репродуктивной способностью, в виде спор могут длительное время находиться в природных условиях; – высокая специфичность в поражении отдельных видов насеко- мых, причем вирулентность зависит от штамма гриба (для данного насекомого). Воздействие грибного препарата начинается с проникновения споры в полость тела через поверхность. Спора прорастает, пускает мицелиальные ростки в тело насекомого. Гифальные тельца и кони- дии гемолимфой разносятся по телу насекомого. Уже на этой стадии возможно поражение насекомого из-за выделения некоторыми штам- мами грибов токсинов. При недостатке токсина мицелий заполняет тело насекомого, поражает мышечную ткань, внутренние органы, раз- рушая их. Продолжительность периода от прорастания конидий до гибели насекомого – 2–8 суток. Для промышленного использования наиболее пригодны Beauveria bassiana – возбудитель белой мускардины, поражающий 60 видов насекомых и B. tenella (поражает 10 видов насекомых (жуков)). Освоено промышленное производство грибного энтомопатоген- ного препарата Боверина, содержащего конидиоспоры гриба B. bassiana. Препарат получают в виде порошка кремового цвета, со- держащего 1,5–6,0 млрд конидий в 1 г. Помимо спор гриб продуциру- ет активный токсин – боверицин. Препарат безвреден для животных, человека и растений. Боверин получают глубинным и поверхностным культивирова- нием гриба. Однако при глубинном культивировании главная зада- ча – обеспечить образование конидиоспор, поскольку в жидкой среде гриб размножается вегетативно, образуя только гифальные тельца, которые называют гонидиями. Гонидии менее устойчивы к термиче- скому воздействию при сушке препарата и менее вирулентны. Под- бором состава питательной среды можно обеспечить переход 90–92% клеток в конидиоспоры. 112 Исходный штамм размножают в пробирках с агаризованным пивным суслом или средой Сабуро при 25–28°С, культивируют в те- чение 3–4 сут. в качалочных колбах, затем в инокуляторе. На всех стадиях культивирования используется питательная среда одного и того же состава: дрожжи кормовые нелизированные – 2%; крах- мал – 1%; NaCl – 0,2%; MnCl 2 – 0,01%; CaCl 2 – 0,05%. Последний (CaCl 2 ) обеспечивает устойчивость конидиоспор к неблагоприятным факторам. Величина рН среды – естественная (5,0–5,6). Продолжи- тельность культивирования спорового посевного материала в иноку- ляторе – 25–28 ч, продолжительность культивирования в основном ферментаторе – 3–4 сут. в асептических условиях. Уровень аэрации в зависимости от используемого штамма колеблется в пределах 1– 1,5 об./(об. · мин). На эффективность процесса ферментации сильно влияет содержание в среде аминного азота: его недостаток снижает скорость роста культуры, избыток способствует значительному обра- зованию гонидий. Присутствие в среде белковых веществ способствует образова- нию конидий в условиях глубинного культивирования. Титр образо- вавшихся конидиоспор в зависимости от природы штамма варьирует- ся в пределах 0,3–1,3 млрд в 1 см 3 . Культура на 90–92% представлена конидиоспорами. КЖ подвергают центрифугированию или фильтра- ции с получением пасты влажностью 70–80% с титром спор 6– 8 млрд., которую направляют на сушку распылением или сублимаци- ей. Сухой продукт имеет влажность до 10% и титр 8 · 10 9 конидий в 1 г. Стандартизацию продукта осуществляют каолином. Гриб можно выращивать поверхностным культивированием (что менее экономично) на жидких средах (отвары свеклы, картофеля, зерна, тыквы и т. д.) или на твердых (картофель, морковь, корки ар- буза и т. д.). Продолжительность культивирования на твердых сре- дах – 12–15 суток. Боверин применяют против листогрызущих вредителей сада, ле- са. Наибольший эффект дает применение боверина против колорад- ского жука. Безопасность соединений, продуцируемых энтомопатогенными грибами, изучена недостаточно. Имеются данные о токсичности этих грибов для животных и человека. Некоторые метаболиты B. bassiana и других грибов (Aspergillus) обладают канцерогенными свойствами. Практически нет данных о сохранении энтомотоксинов в окружающей среде (предполагается, что они утилизируются микроорганизмами). |