Отечественные вирусные энтомопатогенные препараты и особенности их производства

В нашей стране осуществляется выпуск трех вирусных энтомопатогенных препаратов: вирин-ЭКС (против капустной совки), ЭНШ (против непарного шелкопряда) и АББ (против американской белой бабочки).

Производство любого из вирусных препаратов начинают с разведения насекомого-хозяина на искусственных питательных средах, обеспечивающих их физиологически здоровое состояние. На определенной стадии развития (обычно на стадии гусеницы) насекомых заражают, добавляя вирусную суспензию к корму. При этом инокулят предварительно получают от нескольких больных личинок. После заражения насекомых выдерживают в строго определенных условиях, обеспечивающих максимальное накопление вируса в тканях. Через 7-9 суток собирают мертвые и отмирающие личинки, подсушивают при температуре 33-35^оС, измельчают механическим способом для вывода телец-включений из тканей. К полученной массе добавляют физиологический раствор или дистиллированную воду из расчета 1 мл на гусеницу, взвесь полученных тканей фильтруют.

При производстве вирин-ЭКС полиэдры осаждают из фильтрата центрифугированием. Осадок суспендируют в минимальном количестве дистиллированной воды и добавляют простерилизованный глицерин до титра 1 млрд. пэ. в 1 мл. Готовый препарат разливают во флаконы. При производстве вирин-ЭНШ в фильтрат добавляют лактозу, а после перемешивания ацетон в соотношении 4:1 к объему суспензии. После отстаивания надосадочную жидкость сливают, осадок подсушивают до полного удаления ацетона. Если препарат планируется выпускать в виде порошка, то сухой осадок смешивают с мелкодисперсным наполнителем (каолином, например) до получения титра полиэдров 1 млрд. пэ. в 1 г.

Масляную форму препарата получают путем диспергирования осадка в стерильном 50% растворе глицерина до титра 2 млрд. пэ. в 1 мл, а затем добавляют равный объем солярового масла, перемешивают и разливают по флаконам. Вирусные энтомопатогенные препараты применяют путем внесения полиэдров в плотные популяции насекомых-вредителей с целью возникновения в них эпизоотий. Данный способ обработки предполагает внесение небольших количеств препарата. В другом случае опрыскивание или опыление производят на зараженных участках в период рождения личинок или на ранних стадиях их развития.

Заключение

Помимо исключительно естественнонаучного познания, расширяющего представления о взаимосвязи различных организмов, проблема промышленного культивирования насекомых имеет, безусловно, огромное прикладное значение. Мировое сельскохозяйственное производство ежегодно теряет до 35% урожая от насекомых-вредителей. Уменьшить потери урожая призвана защита растений. Биопрепараты, которые возможно получать с помощью технологии культивирования насекомых, играют важную роль в защите растений. В большей степени применение биопрепаратов запускает естественные механизмы защиты агроценозов от насекомых-вредителей, воздействуя исключительно на неблагоприятные популяции насекомых. Объективная оценка эффективности вирусов в регуляции численности насекомых возможна при достаточном количестве знаний и экспериментальных данных, которые напрямую зависят от наличия тест-объектов.

Факторами и условиями, которые дали возможность развиться данной технологии, явились резкий скачок в XX веке в такой науке, как энтомология, который был обусловлен практической необходимостью в защите растений от массового нашествия различных насекомых-вредителей, также достаточный багаж знаний, накопленный такими науками, как микробиология, вирусология, экология, систематика и др. Было получено большое количество экспериментальных данных, которые обусловили становление практической энтомологии. После Октябрьской социалистической революции, в период перепланировки всего народного хозяйства начали проявляться заметные положительные сдвиги в области защиты растений. В этот период Управление лесами и сельхоз. угодьями Наркомата земледелия СССР организует широкие экспедиции с целью изучения видового разнообразия вредителей на территории СССР, также повсеместно вводится штатные должности энтомологов. В этот период появляется ряд выдающихся работ З.С. Головянко, А.И. Ильинского, Ф.Д. Руднева и других энтомологов. Этими исследователями были разработаны методы учета насекомых-вредителей, что, безусловно, положительно сказалось в развитии энтомологии и технологии культивирования насекомых в дальнейшем. Также нельзя не упомянуть о повышении экологических требований к защите растений и здоровья людей на сегодняшний день. Данные требования, ВОЗ в частности, рекомендуют переходить от практиковавшейся химической борьбы с вредными объектами к более безопасному для человека и окружающей среды биологическому методу контроля численности насекомых-вредителей, который очень тесно связан с технологией наработки биомассы в лаборатории и промышленности.

Этапы развития технологии культивирования насекомых от 30-х годов XX века до наших дней варьировались в отношении к таким технологическим аспектам, как кормовая база и учет факторов для достижения оптимального содержания насекомых в опытно-промышленных условиях. В общих положениях технология не менялась. Сейчас также она состоит из таких звеньев, как сбор биологического материала в природном очаге, создание оптимальных условий для содержания насекомых, активация, выкормка, заражение, сбор биомассы, очистка, получение конечного продукта. В ранних методиках в качестве корма для гусениц рекомендовали использовать различные части растений. Выращивание их проводилось в небольших пластмассовых боксах. Создание ИПС снизило стоимость выращивания гусениц и повысило их выход, но для осуществления производства в крупных масштабах этого было недостаточно. Следующим большим шагом в развитии технологии стало групповое содержание насекомых, с помощью которого стало возможно получать больше биоматериала, а, следовательно, увеличить рентабельность производства и снизить экономические затраты, что является одним из главных биотехнологических постулатов – получать максимальный выход продукта с расходом минимального количества времени, ресурсов и труда. Основные исследования на данный момент ведутся в области получения наиболее активных штаммов вирусов и наиболее продуктивной биомассы, также ведутся испытания в разработке культур клеток насекомых для наработки вирусной массы, и ввиду этого имеется перспектива дальнейшего возможного отказа от культивирования насекомых в лабораторных условиях. Но на данный момент эта перспектива является весьма отдаленной, ввиду сложностей с формированием устойчивых культур клеток и правильной репликации и упаковки вирусов, что является основной проблемой, из-за которой пока невозможно перейти от наработки вирусов на насекомых к так называемой технологии «в пробирке».

Анализ существующих положений технологии в нашей стране и за рубежом показал соответствие в тенденциях развития и в основных компонентах имеющуюся симметрию: выращивание биомассы насекомых – культивирование в них необходимых вирусов – выделение вирусной массы – очистка и приготовление готового продукта. Различие состояло в температурных режимах содержания насекомых и очистке вирусной биомассы – используются последовательные заморозки и оттаивания, в нашей стране это не применяется. Одним из главных условий, необходимым для успешного выращивания насекомых в лабораторных условиях, является правильный подбор ИПС, которая сможет удовлетворять всем особенностям питания конкретного насекомого. Так как насекомые растут и развиваются с различной скоростью на разных ИПС, и если ИПС подобрана корректно, то это может снизить объем трудозатрат, ввиду уменьшения сроков выращивание перед заражением гусениц. Также питание сильно сказывается на клетках жирового тела, чем большее количество запасных веществ будет в них накапливаться, тем большую вирусную массу можно будет получить. Поэтому в данном направлении ведутся оживленные исследования в нашей стране и в мире, так как благодаря оптимизации питания можно получить колоссальный, положительный, экономический эффект. Но все зарубежные разработки в этом направлении являются закрытыми, поэтому, к сожалению, нельзя оценить положение этого аспекта. В нашей же стране благодаря оптимизации питания рентабельность производства биопрепаратов данного характера увеличилась в 2-3 раза по сравнению с советскими наработками, что определенно является положительной тенденцией.

Отечественные вирусные, энтомопатогенные биопрепараты на данный момент представлены: вирин-ЭКС (против капустной совки), ЭНШ (против непарного шелкопряда) и АББ (против американской белой бабочки). Также имеется множество пилотных разработок биопрепаратов против широкого спектра вредителей. Но, к сожалению, очень сложным моментом является переход разработки из опытной к, так сказать, торговой, ввиду большого количества дорогостоящих процедур, связанных с патентованием, сертификацией и регистрацией биопрепаратов. На данный момент РФ производит крайне малое количество биопестицидов, основное количество биопрепаратов экспортируется. Хочется надеяться, что на волне импортозамещения возникнут положительные сдвиги в сторону улучшения условий регистрации биопрепаратов и уменьшения количества сертификационных процедур и времени затрачиваемом на них.

Не смотря на достигнутые успехи в изучении вирусов, насекомых и технологий культивирования, существует мнение, что данная научная область находится еще на начальном этапе развития. Даже такие насекомые, как тутовый шелкопряд и медоносная пчела, которые, казалось бы, культивируются человеком с давних времен, являются не достаточно изученными, так как до сих пор у них выделяются новые формы вирусов.

Дальнейшее углубление и расширение знаний по вопросам взаимоотношений вирусов и насекомых, и технологии их наработки позволит в значительной степени снизить ущерб, наносимый насекомыми-вредителями сельскому и лесному хозяйствам.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: