7.1.1. Технология получения бактериальных энтомопатогенных

препаратов

Из всех энтомопатогенных бактерий наиболее широко применяет­ся грамположительная бактерия Bac. thuringiensis, которая, помимо об­разования спор, вызывающих септицимию насекомого при попадании внутрь его тела, в ходе культивирования продуцирует ряд токсических соединений, повышающих эффективность приготовленных на ее основе препаратов. Среди таких токсичных продуктов, вырабатываемых этой бактерией, выделяют четыре компонента:

1. a-экзотоксин (фосфолипаза С) - продукт растущих клеток бак­терий. Он вызывает распад незаменимых фосфолипидов в тканях насе­комого, что приводит к их гибели.

2. b-экзотоксин, или термостабильный токсин. Накапливается в культуральной жидкости симбатно росту клеток. Его действие связано с ингибированием действия ДНК-зависимой РНК-полимеразы, что при­водит к прекращению синтеза РНК в клетках насекомых и к их гибели. Действие этого токсина довольно медленное.

3. 5-эндотоксин. Представляет собой кристаллический белок (имеет форму правильных кристаллов). Он не выделяется в культураль- ную среду, а остается внутри бактерии. Проявляет свое токсическое действие в желудочно-кишечном тракте насекомого, разрушая его фер­ментную систему.

Известно, что бактерии группы Bac. thuringiensis антагонистичны к 130-ти видам насекомых, среди которых вредители полевых, овощ­ных, плодовых культур, виноградников и леса. Наибольший эффект до­стигается при применении данной группы препаратов по отношению к листогрызущим вредителям.

Способность Bac. thuringiensis образовывать различные токсич­ные продукты, споры, кристаллы используется в промышленности при производстве на основе этого микроорганизма широкого круга различ­ных энтомопатогенных препаратов.

Все бактериальные энтомопатогенные препараты на основе Bac. thuringiensis производят по одной и той же технологической схеме. Тех­нология производства включает все стадии, типичные для любого мик­робиологического производства, основанного на глубинном способе получения микроорганизмов: выращивание посевного материала в ла­боратории и в посевном аппарате; промышленное культивирование в ферментаторе; концентрирование культуральной жидкости; сушку; стандартизацию и фасовку готового препарата.

Если посевной материал получают в виде спор, то на всех стадиях производственного культивирования используют питательную среду од­ного и того же состава. Как правило, это дрожже-полисахаридная среда, содержащая (в %): кормовые дрожжи - 2-3; кукурузную муку - 1-1,5; кашалотовый жир - 1. Если при выращивании посевного материала не предполагается доведение его до стадии образования спор, то в посев­ном аппарате применяют более концентрированные среды, чем в произ­водственных ферментаторах.

Перед началом культивирования рН среды не регулируют: при добавлении всех компонентов она устанавливается обычно около 6,3. К концу ферментации рН повышается до 8-8,5. Процесс культивирования заканчивают при степени спорулизации 90-95 % и титре спор не менее 10⁹ в 1 мл. Готовую культуральную жидкость перекачивают в отдель­ный простерилизованный сборник подкисляют до рН 6-6,2 и передают на стадию сепарации. В результате сепарации получают пасту влажно­стью 85 % с выходом около 100 кг в 1 м культуральной жидкости. Ко­нечным продуктом производства может быть либо смачивающий поро­шок, либо стабилизированная паста. Первый получают путем высуши­вания пасты на распылительной сушилке до остаточной влажности 10 % и смешением с каолином. Вторую - внесением в пасту карбоксиметил- целлюлозы (КМЦ). В этом варианте готовый продукт представляет со­бой вязкую жидкость светло-серого цвета, однородную по составу, не замерзающую при хранении, без запаха, не подвергающуюся гниению или брожению.