Групи діючих речовин Bacillus thuringiensis var. kurstaki

Bacillus thuringiensis, var. kurstaki – діюча речовина біологічних пестицидів (бактеріальний інсектицид), у вигляді спорово-кристалічного комплексу. Використовується в сільському, лісовому та особистих присадибних господарствах для боротьби зі шкідливими комахами.

На малюнку Bacillus thuringiensis - спори і біпірамідальні кристали.

Фізичні та хімічні властивості

Препарати містять Bacillus thuringiensis, var. kurstakiпредставляют собою спорово-кристалічний комплекс третього серотипу бактерії.

Вивчення фізико-біологічних властивостей штамів показало, що вони відносяться до аеробних мезофильным мікроорганізмів, добре розвивається на звичайних середовищах при рН 6,7-7,2 (межі рН 5,7-8,2) і температурі 30-32°С.

Бацили мають високу амілолітичну і низьку протеолітичну активність:

• при зростанні на поживних середовищах не виробляють індол і сірководень;
• ферментують до кислоти без газу:
• рибоза;
• глюкоза;
• фруктоза;
• мальтоза;
• трегалозу;
• крохмаль;
• гліцерин.

але не зброджують:

• сахароза;
• маннозу;
• саліцин та інші.

Виділяють в культуральну рідину протеази, які мають казеинолитической, фібринолітичної і гемолітичної (гемоліз типу β) активністю; не здатні до синтезу лецитинази, розкладають глюкозид ескуліну і сечовину; не продукують термостабільний β-екзотоксин.

Дія на шкідливі організми

Препарати на основі Bacillus thuringiensis, var. kurstaki мають кишкову дію, ефективність якого проявляється тільки при попаданні в кишечник комахи при його активному харчуванні. Специфічність дії на гусениць лускокрилих пов'язана зі своєрідністю їх травної системи, яка має комбінацію рН, вміст солей і ферментів, необхідну для розкладання і активації токсину бактерії.

Механізм дії. Активоване у кишковому тракті токсин викликає пошкодження внутрішньої оболонки кишечника гусениці, в результаті чого порушується осмотичну рівновагу, що призводить до просочування лужного вмісту кишечнику в тіло гусениці. Це просочування може привести до загибелі комахи або викликати у нього такі зміни, які створюють умови для розвитку спор, що містяться в препараті, або розвиток постійно присутньої в комахою кишкової мікрофлори, в результаті чого проявляється септицемія.

Загибель гусені в залежності від дози препарату може наступати не відразу (1-4 дні), однак ушкодження, завдані кишковому тракту, порушують здатність гусениці перетравлювати їжу і викликають припинення харчування і тим самим знижується пошкодженість захищається культури.

Найбільш висока ефективність проявляється проти відкрито харчуються личинок молодших віків при температурі повітря 18-30°С. Масова загибель комах настає на 2-5-ту добу. У препаратів на основі Bacillus thuringiensis, var. kurstaki спостерігається вплив і на наступні покоління комах – шкідників рослин: у популяціях з'являються потворні лялечки, а що з'явилися з них метелики дають нездатне до продовження роду потомство, змінюється також співвідношення статей, знижується плодючість самок. Препарати на основі Bacillus thuringiensis, var. kurstaki зберігають свою активність на оброблених рослин протягом 8-10 днів.

Резистентність. Резистентності до препаратів на основі Bacillus thuringiensis, var. kurstakiне спостерігається.

Застосування

Фітотоксичність. Речовина не фитотоксично, внаслідок чого може застосовуватися в будь-яку фазу вегетації рослин, в тому числі за одну добу перед збиранням урожаю і в період цвітіння. Не впливає на смак і запах оброблюваних рослин.

В сільському господарстві. Препарати на основи Bacillus thuringiensis, var. kurstaki застосовуються проти гусениць і личинок молодших віків листовійок, пядениц, волнянок, коконопрядов, молей, вогнівок, пильщиків та ін. на листяних і хвойних породах (дуб, береза, черемшина та інші); зареєстровані для боротьби з шкідниками картоплі (картопляна міль), капусти та інших овочевих культур (капустяна совка (гусені 1-2 віку), репная і капустяна білани, вогнівки (гусені 1-2 віку), капустяна міль), яблуні, сливи, абрикоса, черешні, груші та інших плодових дерев (американський білий метелик (гусениці 1-3 віку), плодова та яблунева міль (гусениці 1-3 віку), п'ядуна, золотогузки, шовкопряди (гусениці 1-3 віку), листовійки весняної групи) і мн.ін. З повним переліком культур, дозволених до обробки, можна ознайомитися в блоці праворуч від даного тексту.

Препарати випускаються у вигляді порошку, рідини, суспензійного і суспензійно-масляного концентратів. Останні набули широкого поширення в практиці захисту лісу для проведення великомасшабних авіаційних обробок і для аерозольного способу за допомогою генераторів регульованої дисперсності.

В особистому присадибному господарстві. В особистих підсобних господарствах препарати на основі Bacillus thuringiensis, var. kurstaki використовуються проти шкідників капусти, буряків, моркви (репная і капустяна білани, лучний метелик, вогнівки, капустяна міль, капустяна совка), яблуні (яблунева плодожерка) та інших овочевих, плодових та лікарських культур.

Бакові суміші. Препарати на основі бактерій, зокрема, Лепідоцид, Сумісні в бакових сумішах з іншими біологічними препаратами та хімічними пестицидами. Особливо в тих випадках, коли захисні обробки проводяться в ранні терміни, при температурі нижче 10-13°С, а також при проведенні обробок проти комплексу лускокрилих, що знаходяться на різних стадіях розвитку. При використанні Лепідоцид в бакових сумішах з інсектицидами іншого механізму дії, норма витрати того й іншого компонента при приготуванні суміші знижується.

Токсикологічні властивості і характеристики

Загальний опис. Bacillus thuringiensis, var. kurstakiне накопичується в рослинах і не впливає на їх розвиток, швидко розкладається в грунті.

Токсична дія. Речовина нешкідливо для людини і теплокровних, не робить шкідливого токсичного впливу на риб, бджіл і ентомофагів (токсичний для тутового і дубового шовкопряда).

При надходженні у шлунок середньомісячна доза для білих мишей перевищує 15г/кг маси тіла, для білих щурів 9,7±1,9 г/кг. При повторному надходженні в шлунок великих доз (1/10 ЛД50) може проявлятися помірна кумулятивна токсичність Ккум=3,1, у концентрації вище 0,1% надає подразнюючу дію на шкіру, при потраплянні в очі викликає роздратування конъюктивы.

Класи небезпеки. Зареєстровані препарати на основі діючої речовини відносяться до 4 класу небезпеки для людини і 3 і 4 класів небезпеки для бджіл.

Отримання

Препарати на основі бактерій виробляються методом глибинного культивування з наступним концентруванням натуральної рідини і стандартизації препарату.

Історія

У 1970 році американський дослідник Dulmage описав високовірулентну культуру Bacillus Thuringiensis var. alesti (за сучасною класифікацією, subspecies kurstaki) штам HD-1 (серотип Н3a3b), виділену з гусениць бавовняної молі (Pectinophora gossypiella Saund.), загиблих в лабораторії під час природної эпиозотии. За даними Dulmage препарат, приготований на основі бацил штаму HD-1 по біологічній активності був у 20 разів ефективніше в боротьбі проти бавовняної молі і деяких видів совок, ніж комерційні бактеріальні препарати, що випускалися тоді промисловістю.

У 1976 році на основі партії Z-2 був здійснений промисловий випуск дослідної партії нового інсектицидного препарату, названого лепідоцидом. Пізніше методом індукованої селекції з подальшим стабілізуючим відбором був отриманий штам Z-52, перевершує вихідний штам Z-2 за основними біологічними показниками, зокрема відрізняється більш високою (у 4 із зайвим рази) патогенністю для лускокрилих комах шкідників, менш тривалим періодом росту і т. п. На основі штам Z-52 з 1983 року розпочато промисловий випуск високоефективного препарату лепідоцид, яка знайшла широке застосування в сільському і лісовому господарстві.