Введение к работе
j. І
Актуальность темы. В решении таких важнейших государственных задач," кав увеличение производства сельскохозяйственной продукции и —до'вы&ёыие продуктивности лесного хозяйства, значительное место занимает использование эффективных методов защиты сельскохозяйственных культур и леса от вредителей. При втом наиболее перспективным считается апологический подход, предусматривающий рациональное сочетание современных защитных приемов и биометода. В последнее время все шире применяют микробиологические средства защиты растений, главным образом бактериальные препараты на основе кристалло-образущих бактерий Bacillus tburingiensis . Во многом не уступая по своей гффективности химическим инсектицидам, они обладают таким существенным преимуществом как безвредность для человека, теплокровных животных, полезной фауны и флоры.
Однако потребности сельского и лесного хозяйства нашей страны з бактериальных СЗР еще далеко не удовлетворены. И в настоящее время объективной необходимостью является увеличение их выпуска и снижение себестоимости за счет внедрения более совершенной технологии. К перспективным направлениям интенсификации технологии получения бактериальных инсектицидов относится совершенствование процесса культивирования. Это требует решения таких вопросов, как выбор оптимальных условий культивирования, изучение питательных потребностей микроорганизмов и создание сбалансированных по компонентам субстрата в соответствии с потребностями микроорганизмов питательных сред.
Обычно основной задачей многих исследований с целью интенсификации производства бактериальных инсектицидов являлась разработка сред и условий культивирования продуцента, способствующих уве-' личению концентрации жизнеспособных спор. Но, как показали исследования последних лет, для достоверного суждения о влиянии указанных факторов на качество энтомопатогенных препаратов необходимо учитывать прежде всего биологическую активность, так как основным действующим началом бактериальных препаратов на основе ВаоШиа thuxingienais являются белковые кристаллы, специфичность и сила действия которых молгат меняться при изменении условий культивирования, не всегда коррелируя при этом с изменениями продуктивности культуры по спорам.
Поэтому определение путей интенсификации процесса хультивиро-вания одного из основных отечественных бактериальных инсектицидных
препаратов, лепидоцида на основе исследований влияния условий культивирования и состава питательных сред на биологическую активность является весьма актуальным.
Цель работы. Целью настоящей работы являлось изучение влияния состава питательных сред-и условий культивирования на биологическую активность Вас. thuriagiensie sap. Soirstuki шт.z -52.
В соответствии с целью решались следующие задачи:
сравнить между собой рекомендованные для производства СЗР питательные среды по их влиянию на основной показатель качества инсектицидных препаратов - биологическую активность;
изучить- влияние различных источников углеродного и азотного питания на развитие и биологическую активность шт.а -52;
определить влияние уровня аэрации питательных сред на сингеа антоыоцидных кристаллов и их биологическую активность;
провести оптимизацию условий аэрации для разных фаз роста
шт.2-52.
Научная новизна. Установлено, что биологическая активность , продуцента лепидоцида коррелирует с продуктивностью культуры по спорам и количеству белка кристаллов только при определенных ус» ловиях культивирования и составе питательной среды. Показано, что в зависимости от состава питательной среды изменяется качествен» ный и количественный состав белков кристаллов данного продуцента. Установлено, что вид источника углеродного питания, его содержание и соотношение е источником азотного питания влияют на биологическую активность культуры в большей степени, чеы на ее продуктивность.
Изучено влияние уровня аэрации на биологическую активность шт.а-52 при культивировании на разных питательных средах. Уста*» новлено, что в зависимости от состава питательной среды характер изменения биологической активности при изменении уровня аэрации разный. Показано, что для дрожкеполисахаридной питательной среды условия аэрации, обеспечивающие достижение высокой инсектицидной активности культуральной жидкости, находятсл в интервале значений объемного коэффициента ыассоперэдачи по кислороду С&а) от 630 до 210 ч . Для ацетатной питательной среды условия аэрации, позволив одие получать хультуральную амдкость с высокой инсектицидной ак«» тивностью, находятся в более вирокоіі области нзлензішя Кг а » о? -630 до 60 ц" , при'мои высокая инсектицидная активность отмечает* ся при уровнях аэрации (в интервала значений К,a 126-=60 ч ),
вызывающих значительное замедление развития культуры.
Установлено, что степень изменения величины инсектицидной активности шт.ъ -52 при изменении состава питательной среды или условий культивирования меняется в зависимости от используемого тест-объекта.
Показано, что оптимизацию условий культивирования и состава питательной среды необходимо проводить по инсектицидной активности, определять которую следует по отношению к разным тест-насекомым. С использованием интегральной квазидинамической модели определены оптимальные профили управления процессом культивирования по Kja при выращивании шт.z -52 на дрожжеполисахаридной и ацетатной питательных средах, позволяющие снизить энергоемкость процесса при сохранении инсектицидной активности и продуктивности культуры на высоком уровне.
Практическая ценность. Реализация полученных результатов оптимизации условий культивирования и состава питательной среды по инсектицидной-активности позволит получать препарат высокого качества при более экономичном ведении процесса; Результаты проведенных исследований могут быть использованы в качестве технологических рекомендаций при совершенствовании промышленного регламента получения препарата и при выборе основных критериев стандартизации препарата, а также в дальнейшей работе по совершенствованию условий культивирования и созданию питательных сред для промышленного производства СЗР с целью достижения высокой инсектицидной активности.
, Апробация работы. Результаты исследований были доложены на заседании кафедры "Биотехнология и экологическая безопасность производства" МТИШ1 (ноябрь 1991 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования, заключения, выводов и списка использованной литературы.