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 насекомых, причем вирулентность зависит от штамма гриба (для данного насекомого).

Воздействие грибного препарата начинается с проникновения споры в полость тела через поверхность. Спора прорастает, пускаем мицелиальные ростки в тело насекомого. Гифальные тельца и конидии гемолимфой разносятся по телу насекомого. Уже на этой стадии возможно поражение насекомого вследствие выделения некоторыми штаммами грибов токсинов. При недостатке токсина мицелий заполняет тело насекомого, поражает мышечную ткань, внутренние органы, разрушая 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 энтомопатогенного препарата Боверина, содержащего конидиоспоры гриба B. bassiana. Препарат получают в виде порошка кремового цвета, содержащего 1,5–6,0 млрд. конидий в 1 г. Помимо спор гриб продуцирует активный токсин – боверицин. Препарат безвреден для животных, человека и растений.

Боверин получают глубинным и поверхностным культивированием гриба. Однако при глубинном культивировании главная задача – обеспечить образование конидиоспор, поскольку в жидкой среде гриб размножается вегетативно, образуя только гифальные тельца, которые называют гонидиями. Гонидии менее устойчивы к термическому воздействию при сушке препарата и менее вирулентны. Подбором состава питательной среды можно обеспечить переход 90–92% клеток в конидиоспоры.

Исходный штамм размножают в пробирках с агаризованным пивным суслом или средой Сабуро при 25–28°С, культивируют в течение 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%; крахмал – 1%; NaCl – 0,2%; MnCl₂ – 0,01%; CaCl₂ – 0,05%. Последний (CaCl₂) обеспечивает устойчивость конидиоспор к неблагоприятным факторам. Величина рН среды – естественная (5,0–5,6). Продолжительность культивирования спорового посевного материала в инокуляторе 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: недостаток его снижает скорость роста культуры, избыток способствует значительному образованию гонидий.

Присутствие в среде белковых веществ способствует образованию конидий в условиях глубинного культивирования. Титр образовавшихся конидиоспор в зависимости от природы штамма варьирует в пределах 0,3–1,3 млрд. в 1 см³. Культура на 90–92% представлена конидиоспорами. КЖ подвергают центрифугированию или фильтрации с получением пасты влажностью 70–80% с титром спор 6–8 млрд., которую направляют на сушку распылением или сублимацией. Сухой продукт имеет влажность до 10% и титр 8·10⁹ 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 арбуза и т. д. Продолжительность культивирования на твердых средах 12–15 суток.

Боверин применяют против листогрызущих вредителей сада, вредителей леса. Наибольший эффект дает применение боверина против колорадского жука.

Безопасность соединений, продуцируемых энтомопатогенными грибаи, 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).