Курс лекций для студентов специальности -48 02 01 «Биотехнология» Минск 2014 034)
Вирусные энтомопатогенные препараты
жүктеу/скачать 1,87 Mb. Pdf көрінісі
|
Tehnologiya-mikrobnogo-sinteza-El--konspekt-lekcij (2)
| 10.3. Вирусные энтомопатогенные препараты
К настоящему времени известно более 450 вирусов насекомых, многие из которых хорошо изучены и перспективны в качестве аген- тов, подавляющих жизнедеятельность вредных насекомых. Основным преимуществом вирусных препаратов является ярко выраженная ви- доспецифичность и, следовательно, безопасность для других насеко- мых, птиц, животных и человека. Вирусы устойчивы к температур- ным воздействиям окружающей среды, колебаниям влажности, могут сохраняться вне насекомых длительное время (до 10–15 лет). Трудно- сти получения вирусных препаратов состоят в том, что вирусы раз- множаются только в живой ткани. Наиболее изучены и перспективны для практического примене- ния бакуловирусы. Эта группа вирусов характеризуется палочко- видными вирионами (греч. «бакулум» – палочка). Бакуловирусы размножаются преимущественно в теле насекомых. По морфологии делятся на две подгруппы: вирусы ядерного полиэдроза (ВЯП) и ви- русы гранулеза (ВГ). ВЯП отличаются тем, что вирусные частицы заключены в белковые включения типа многогранников (полиэд- ров). Полиэдры могут включать более 100 вирионов, имеют размеры до 15 мкм, видимы в световой микроскоп. ВЯП развиваются в ядрах клеток. Подгруппа полиэдрозов наиболее многочисленна. Вирусы гранулеза отличаются тем, что вирионы по одному (редко по два) заключены в гранулу (капсулу) овальной формы. Развитие ВГ также начинается в ядре клетки, но после разрыва мембраны ядра продол- жается и в цитоплазме. Поглощенные насекомым тельца-включения растворяются в ки- шечнике хозяина при щелочной реакции среды. Заключенные в тель- ца-включения вирионы высвобождаются, проникают через стенки кишечника в восприимчивые клетки, в ядрах которых происходит ре- пликация вирусов. Высвобождаясь, вирусы заражают другие клетки. Разработан ряд вирусных препаратов для борьбы с насекомыми: вирин-ГЯП – против яблонной плодожорки, вирин-КШ – против кольчатого шелкопряда, вирин-ЭНШ – против непарного шелкопряда, вирин-КС – против капустной совки и др. Достоинствами вирусных препаратов являются высокая специфичность и отсутствие возникно- вения устойчивых популяций, поскольку бакуловирусы развиваются вместе с насекомыми и преодолевают их защитные механизмы. Эти препараты устойчивы при хранении (сохраняют активность на протя- жении 10–15 лет), при их применении возникают эпизоотии, поэтому 114 нет необходимости обрабатывать большие территории, что делает препараты экономными в использовании. Производство вирусных препаратов начинается с массового раз- ведения насекомого-хозяина на искусственной среде. Инокулят полу- чают от больных личинок. На определенной стадии развития насеко- мых заражают, добавляя вирусную суспензию в корм. Через 7–9 суток погибших гусениц собирают, подсушивают при температуре 33–35°С и измельчают. Измельченную массу обрабатывают водой, взвесь фильтруют. Вирионы (одиночные капсулы или тельца-включения) осаждают из фильтрата центрифугированием. Одна зрелая гусеница может дать около 36 млрд телец-включений, что составляет около 30% ее сухой массы. Вирусные препараты могут быть приготовлены в виде дустов, суспензий и масляных форм. При производстве вирина- ЭНШ вирионы из фильтрата осаждают ацетоном (4 : 1 по объему) и высушивают до полного удаления ацетона. Высушенный осадок стандартизируют каолином до получения требуемого титра. Для получения масляной формы препарата осадок смешивают с 50%-ным глицерином и с таким же объемом солярового масла (титр 1 млрд в 1 см 3 ), перемешивают и разливают во флаконы. Масло и гли- церин должны быть стерильными. Вирусные препараты используют либо путем однократного внесения небольших количеств в популя- цию насекомых (возникает эпизоотия – вспышка болезни), либо обра- боткой зараженных участков путем опрыскивания или опыления в пе- риод формирования личинок или на ранних фазах их развития. Перспективность и эффективность вирусных инсектицидов не вы- зывает сомнения, но для широкого распространения препаратов необ- ходим строгий и постоянный контроль их качества, что обусловлено следующими причинами. Энтомопатогенные вирусы нарабатывают in vivo – путем размно- жения вируса в живом организме насекомого-вредителя. Поэтому в препараты вирусных инсектицидов могут попадать все присущие насекомому микроорганизмы. Среди насекомых широко распространено латентное вирусоноси- тельство, в результате чего вирусное заражение гусениц может инду- цировать латентный вирус, присущий данной популяции насекомых. Как правило, этот вирус имеет более низкую инсектицидную актив- ность, и в процессе его размножения снижается активность получае- мого продукта. В то же время в популяции насекомых могут присут- ствовать разные вирусы, и существует опасность рекомбинации меж- ду ними, что может привести к нежелательным последствиям. 115 Следовательно, необходимы строгие критерии и параметры кон- троля качества вирусного инсектицида на всех этапах его получения и применения против насекомых-вредителей в полевых условиях. В связи с этим для размножения вирусов используют чистый ви- русный инокулят и популяции только здоровых насекомых, предвари- тельно исследованных на отсутствие опасных патогенов. Применение вирусных инсектицидов предполагает внесение в экосистему громадного количества инфекционных вирусных частиц, что требует предельной осторожности. Не исключено появление му- тантных форм вируса с измененной вирулентностью или иным спек- тром хозяев. Нельзя не учитывать повышение восприимчивости чело- века к вирусной инфекции, связанное с иммунодепрессией при высо- ком вирусном фоне. Возможно также аллергическое действие самого вируса или частиц насекомого-хозяина. Особую опасность представ- ляет канцерогенное действие вирусов. Указанные факторы ограничи- вают масштабы практического применения вирусных энтомопатоген- ных препаратов. |