Вирусные энтомопатогенные препараты

К настоящему времени известно более 450 вирусов насекомых, многие из которых хорошо изучены и перспективны в качестве агентов, подавляющих жизнедеятельность вредных насекомых. Основным преимуществом вирусных препаратов является ярко выраженная видоспецифичность и, следовательно, безопасность для других насекомых, птиц, животных и человека. Вирусы устойчивы к температурным воздействиям окружающей среды, колебаниям влажности, могут сохраняться вне насекомых длительное время (до 10–15 лет). Трудности получения вирусных препаратов состоят в том, что вирусы размножаются только в живой ткани.

Наиболее изучены и перспективны для практического применения бакуловирусы. Эта группа вирусов характеризуется палочковидными вирионами(греч. «бакулум» – палочка). Бакуловирусы размножаются преимущественно в теле насекомых. По морфологии делятся на две подгруппы: вирусы ядерного полиэдроза (ВЯП) и вирусы гранулеза (ВГ). ВЯП отличаются тем, что вирусные частицы заключены в белковые включения типа многогранников (полиэдров). 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 продолжается и в цитоплазме.

Поглощенные насекомым тельца – включения растворяются в кишечнике хозяина при щелочной реакции среды. Заключенные в тельца – включения вирионы высвобождаются, проникают через стенки кишечника в восприимчивые клетки, в ядрах которых происходит репликация 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 возникновения устойчивых популяций, поскольку бакуловирусы развиваются вместе с насекомыми и преодолевают их защитные механизмы. Эти препараты устойчивы при хранении (сохраняют активность на протяжении 10–15 лет), при их применении возникают эпизоотии, поэтому нет необходимости обрабатывать большие территории, что делает препараты экономными в использовании.

Производство вирусных препаратов начинается с массового разведения насекомого-хозяина на искусственной среде. Инокулят получают от больных личинок. На определенной стали развития насекомых 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 см³), перемешивают и разливают во флаконы. Масло и глицерин должны быть стерильными. Вирусные препараты используют либо путем однократного внесения небольших количеств в популяцию насекомых (возникает эпизоотия – вспышка болезни) или обработкой зараженных участков путем опрыскивания или опыления в период формирования личинок или на ранних фазах их развития.

Перспективность и эффективность вирусных инсектицидов не вызывает сомнения, но для широкого распространения препаратов необходим строгий и постоянный контроль их качества, что обусловлено следующими причинами.

Энтомопатогенные вирусы нарабатывают in vivo – путем размножения вируса в живом организме насекомого-вредителя. Поэтому в препараты вирусных инсектицидов могут попадать все присущие насекомому микроорганизмы.

Среди насекомых широко распространено латентное вирусоносительство, в результате чего вирусное заражение гусениц может индуцировать латентный вирус, присущий данной популяции насекомых. Как правило, этот вирус имеет более низкую инсектицидную активность и в процессе его размножения снижается активность получаемого продукта. В то же время в популяции насекомых могут присутствовать разные вирусы и существует опасность рекомбинации между ними, что может привести к нежелательным последствиям.

Следовательно, необходимы строгие критерии и параметры контроля 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 вирусный инокулят и популяции только здоровых насекомых, предварительно исследованных на отсутствие опасных патогенов.

Применение вирусных инсектицидов предполагает внесение в экосистему громадного количества инфекционных вирусных частиц, что требует предельной осторожности. Не исключено появление мутантных форм вируса с измененной вирулентностью или иным спектром хозяев. Нельзя не учитывать повышение восприимчивости человека к вирусной инфекции, связанное с иммунодепрессией при высоком вирусном фоне. Возможно также аллергическое действие самого вируса или частиц насекомого-хозяина. Особую опасность представляет канцерогенное действие вирусов. Указанные факторы ограничивают масштабы практического применения вирусных энтомопатогенных препаратов.