Элементы лабораторного регламента производства микробиопрепаратов на основе грибных штаммов-продуцентов в препаративной форме «смачивающийся порошок»
Автор: Маслиенко Л.В., Воронкова А.Х.
Рубрика: Защита растений и иммунология
Статья в выпуске: 4 (168), 2016 года.
Бесплатный доступ
Разработаны элементы лабораторного регламента производства микробиопрепаратов в препаративной форме «смачивающийся порошок» (СП) при поверхностном культивировании двух перспективных грибных штаммов-продуцентов ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum Dang. и Pf-1 Penicillium funiculosum Thom. на жидких питательных средах. Определены оптимальные сроки поверхностного культивирования на жидкой питательной среде Рудакова: для штамма ВИЗР 24 - 15 суток, для штамма Pf-1 - 20 суток. Оптимальные объёмы посевной культуры по отношению к объёмам питательной среды составили: для штамма ВИЗР 24 - 2,0 %, для штамма Pf-1 - 4,0 %. Основное влияние на сохранение жизнеспособности спор при хранении лабораторных образцов микробиопрепарата на основе гриба ВИЗР 24 в препаративной форме СП имеет температурный фактор. При изначально высокой переменной температуре хранения контрольных образцов микробиопрепарата титр СП через 6 и 12 месяцев снизился по сравнению с исходным на два и шесть порядков и составил 108-104 КОЕ/г соответственно в обеих упаковках (бумажных пакетах и пластиковых банках). При постоянной высокой температуре хранения в термостате (+30 оС) титр в контроле снизился по сравнению с переменной температурой ещё на порядок и составил соответственно 107-103 КОЕ/г в обеих упаковках. При постоянной температуре +25 оС титр СП в пакете сохранился через 6 месяцев высоким - 109 КОЕ/г. При постоянной низкой температуре (-18 оС) титр СП в пакетах снизился на порядок (109 КОЕ/г), а в банках сохранился на исходном уровне (1010 КОЕ/г). Добавление резорцина (0,1 %), гумата натрия (0,5 %.), гидрохинона (0,1 %) и угля активированного (0,5 %) сохранило титр СП через 6 и 12 месяцев при изначально высокой переменной температуре соответственно на один и два порядка выше контроля (109 - 106 КОЕ/г). При постоянной высокой и низкой температурах титр СП в этих вариантах сохранился на уровне контроля (107 - 109-10 КОЕ/г).
Микробиопрепараты, штаммы, антагонисты, препаративные формы, лабораторный регламент
Короткий адрес: https://sciup.org/142151327
IDR: 142151327
Текст научной статьи Элементы лабораторного регламента производства микробиопрепаратов на основе грибных штаммов-продуцентов в препаративной форме «смачивающийся порошок»
Введение. В современной экологической ситуации назрела крайняя необходимость биологизации сельскохозяйственного производства. Поэтому разработка биотехнологий получения и применения современных конкурентоспособных микробных препаратов для сельского хозяйства, позволяющих снизить отрицательные последствия применения пестицидов, становится первоочередной задачей социально-экономического развития государств.
Микромицеты, наряду с бактериями и вирусами, являются основной группой микроорганизмов, ограничивающих численность определённых видов растений, насекомых и возбудителей болезней сельскохозяйственных культур. Проблемы, связанные с разработкой коммерчески успешных микопестицидов, в основном биологические и технологические: мицелиальные грибы, как правило, не споро-носят при глубинном культивировании, плохо переносят процессы стабилизации, патогенность или антагонистические свойства грибов находятся в сильной зависимости от внешних условий. Для грибов-продуцентов более естественной является твердофазная ферментация, с использованием разнообразных субстратов (органических или неорганических, с добавлением питательных веществ), с последующим высушиванием и размолом органического субстрата или смывом спор с мицелием с неорганического и органического субстратов, с последующим смешиванием с наполнителем и высушиванием. Полученные этим способом споры грибов более выносливы к высушиванию и дольше сохраняют жизнеспособность [1]. Однако биоматериал, полученный в результате твердофазной ферментации на органическом субстрате с последующим его высушиванием и размолом (порошок), мало пригоден для опрыскивания вегетирующих растений из-за забивания им отверстий распылителей. А биоматериал, полученный в результате жидкофазной или твердофазной ферментации грибов, с последующим отделением его от культуральной жидкости (паста) и твердого субстрата (жидкая культура), как правило, хранится недолго. Даже при пониженной температуре споры грибов при достаточной влажности способны к прорастанию, что ведет к их гибели при отсутствии питания. Поэтому многие биопестициды, полученные на малотоннажных производствах, применяются не позже нескольких недель после окончания ферментации. В связи с этим поиск препаративных форм микробиопрепаратов, исключающих все перечисленные недостатки является на сегодняшний день актуальным.
В лаборатории биометода ФГБНУ ВНИИМК многие годы ведутся исследования по разработке микробиологических средств защиты масличных и других сельскохозяйственных культур от болезней. Создана уникальная коллекция штаммов грибов и бактерий-продуцентов микробиопрепаратов – биофунгицидов. Разрабатываются технологии производства разных препаративных форм микробиопрепаратов и технологии их применения [2].
В данной работе приведены результаты исследований по разработке элементов лабораторного регламента производства микробиопрепаратов в препаративной форме «смачивающийся порошок» (СП) при поверхностном культивировании перспективных грибных штаммов-продуцентов на жидких питательных средах.
Материалы и методы. Объектом исследований служили: штаммы грибов-антагонистов возбудителей болезней масличных культур из коллекции лаборатории биометода ВНИИМК – ВИЗР-24 Penicillium vermiculatum Dang. и Pf-1 Penicillium funiculosum Thom., лабораторные образцы микробиопрепаратов, изготовленные на их основе, стабилизаторы и фотопротекторы.
Для отработки элементов лабораторного регламента производства микробиопрепаратов нарабатывались лабораторные образцы в препаративной форме «смачивающийся порошок». Для этого штаммы-продуценты выращивали поверхностным способом на жидкой питательной среде Рудакова [3], в трёхлитровых стеклянных баллонах, с объёмом питательной среды 500 мл, при оптимальной температуре для каждого штамма. К выращенной биомассе гриба добавляли прилипатель, растека-тель и наполнитель. Всё перемешивали, высушивали при комнатной температуре и размалывали на мельнице с охлаждением. Титр жизнеспособных единиц определяли микробиологическим способом, используя метод разведения [4]. Определение числа колониеобразующих единиц этим методом включает три этапа: приготовление разведений, посев на питательную среду в ЧП и подсчет выросших колоний. 1,0 г исследуемого порошка переносили в колбу с 99,0 мл стерильной воды и встряхивали на качалке 20 мин. Для приготовления разведений стерильную водопроводную воду разливали по 9,0 мл в стерильные сухие пробирки. Затем отбирали 1,0 мл суспензии и перено- сили в пробирку с 9,0 мл стерильной воды. Полученное разведение тщательно перемешивали, несколько раз вбирая в пипетку и выпуская из нее полученную суспензию клеток. Таким же образом готовили все последующие разведения. Высев исследуемой суспензии осуществляли поверхностным способом. Для этого по 0,1 мл из соответствующего разведения переносили в три стерильные ЧП на картофельно-глюкозный агар (КГА) и тщательно растирали шпателем. Колонии антагонистов подсчитывали через пять-семь суток инкубации. Количество колониеобразующих единиц в 1,0 г исследуемого порошка вычисляли по формуле (1):
т =
a -х- 1 Оn
V ,
где Т – количество колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1,0 г;
а – среднее число колоний, выросших после посева из данного разведения;
-
V – объем суспензии, взятый для посева;
10n – коэффициент разведения.
Для установления оптимальных сроков поверхностного культивирования штаммы выращивали в течение 10, 15 и 20 суток на жидкой среде Рудакова, в трёхлитровых стеклянных баллонах. После каждого срока культивирования определяли вес сырой массы мицелия со спорами, порошка и титр. Повторность 5-кратная.
Для определения оптимального объёма посевной культуры при поверхностном культивировании грибных штаммов к 500 мл питательной среды добавляли 10 и 20 мл (2,0 и 4,0 %) глубинной суточной культуры антагонистов. Повторность 5-кратная.
Дальнейшая отработка элементов технологии производства микробиопрепаратов проводилась на примере одного грибного штамма ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum. Определяли сроки хранения лабораторных образцов микробиопрепарата в препаративной форме «смачиваю- щийся порошок» в зависимости от упаковки, температуры хранения, стабилизаторов и фотопротекторов. Для этого грибной штамм поверхностно выращивали в течение 15 суток, изготавливали лабораторные образцы препарата и хранили в двух упаковках (банке с плотно закрытой крышкой и пакете из крафт-бумаги) при разных температурных условиях: переменной температуре в лаборатории (+20 – +31 оС), при постоянных температурах в термостате (+25 и +30 оС) и в холодильнике (-18 оС). Опыт при переменной температуре в лабораторных условиях был заложен в два срока: с изначально более высокой (+27…+31 оС) и более низкой температурой (+20…+31 оС). Опыт при постоянной температуре +25 оС был заложен только в пакете. Испытывали стабилизаторы: резорцин (0,1; 0,2 %), тиомочевину (0,05; 0,1 %), аскорбиновую кислоту (05; 1,0 %), бензоат натрия (0,1; 0,5 %), сульфат меди (0,05 %), гентамицин (0,015 %), гумат натрия (0,5; 2,0 %), гидрохинон (0,1; 0,2 %); фотопротекторы: мелассу (0,3; 0,5 %), уголь активированный (0,5; 1,0; 4,0 %), и двуокись титана (1,0; 10,0 %). Через 3, 6 и 12 месяцев хранения лабораторных образцов микробиопрепаратов определяли титр.
Результаты и обсуждение . Для грибных штаммов-продуцентов микробиопрепаратов ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum и Pf-1 Penicillium funiculosum . установлен оптимальный срок поверхностного культивирования на жидкой питательной среде и объём посевной суспензии для максимального образования биомассы (табл. 1).
Для штамма ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum оптимальный срок поверхностного культивирования составил 15 суток. Сырая мицелиальная биомасса через 15 и 20 суток культивирования составила примерно одинаковое количество – 24,9–26,7 и 25,0–25,2 г с одного трёхлитрового баллона (500 мл питательной среды), против 17,6 г при выращивании гриба в течение 10 суток. Масса СП соответствовала сырой мицелиальной биомассе и отмечена при сроках культивирования 15 и 20 суток – 10,3–11,4 и 10,5 г соответ- ственно против 6,8–7,7 г через 10 суток выращивания гриба. Титр порошка не зависел от сроков культивирования штамма-продуцента и был одного порядка во всех вариантах выращивания (2,8 – 3,3 × 1010 КОЕ/г).
Таблица 1
Влияние срока поверхностного культивирования и объёма посевной суспензии грибных штаммов-продуцентов ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum и Pf-1 Penicillium funiculosum на массу сырой мицелиальной биомассы, смачивающегося порошка и титр лабораторных образцов биопрепаратов г. Краснодар, ВНИИМК, 2015 г.
Вари-ант |
Объём посев-ной сус-пен-зии, % |
Срок культивирования, сутки |
||||||||
10 |
15 |
20 |
||||||||
масса, г |
Титр, КОЕ/г |
масса, г |
Титр, КОЕ/г |
масса, г |
Титр, КОЕ/г |
|||||
сырая |
СП |
сырая |
СП |
сырая |
СП |
|||||
ВИЗР 24 |
2,0 |
17,6 |
7,7 |
3,0 ˣ 1010 |
26,7 |
11,4 |
2,7 ˣ 1010 |
25,0 |
10,5 |
3,0 ˣ 1010 |
4,0 |
17,6 |
6,8 |
2,8 ˣ 1010 |
24,9 |
10,3 |
3,2 ˣ 1010 |
25,2 |
10,5 |
3,3 ˣ 1010 |
|
Рf-1 |
2,0 |
24,1 |
11,3 |
4,8 ˣ 1010 |
24,5 |
11,5 |
2,4 ˣ 1010 |
31,5 |
13,0 |
2,0 ˣ 1010 |
4,0 |
27,4 |
13,1 |
2,1 ˣ 1010 |
27,9 |
12,9 |
3,4 ˣ 1010 |
34,7 |
14,7 |
2,7 ˣ 1010 |
|
НСР 05 */** |
0,1/0,5 |
0,3/0,8 |
0,2/0,9 |
Примечание: * НСР 05 для штамма ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum;
** НСР 05 для штамма Pf-1 Penicillium funicu-losum Thom.
Для медленнорастущего штамма Pf-1 Penicillium funiculosum оптимальный срок культивирования составил 20 суток. За этот период мицелиальная биомасса составила 31,5–34,7 г против 24,1–27,4 и 24,5–27,9 г при сроках выращивания 10 и 15 суток соответственно. Масса порошка так же, как и у штамма ВИЗР 24, соответствовала сырой мицелиальной массе и отмечена максимальной при сроке культивирования 20 суток (14,7 г). Титр порошка не зависел от сроков культивирования штамма-продуцента и был одного порядка во всех вариантах выращивания (2,0–4,8 × 1010 КОЕ/г).
Установлен оптимальный объём посевной культуры грибных штаммов-продуцентов по отношению к объёму питательной среды. Для штамма ВИЗР 24
Penicillium vermiculatum, независимо от срока культивирования, сырая мицелиальная биомасса нарастала примерно одинаково, как при добавлении 2,0 %, так и 4,0 % посевной культуры (17,6–17,6 г; 26,7–24,9 г и 25,0–25,2 г – при сроках выращивания 10, 15 и 20 суток соответственно). Для штамма Pf-1 Penicillium funiculosum максимальная сырая мицелиальная биомасса нарастала с добавлением 4,0 % глубинной культуры. Так, в оптимальный срок культивирования (20 суток) при добавлении 4,0 % посевной культуры сырая мицелиальная масса составила 34,7 г против 31,5 г при добавлении 2,0 % суспензии антагониста.
Современный биопрепарат, в идеале, должен храниться не менее двух лет при +4 оС, около одного года – при 20–25 оС, три месяца – при 30 оС, несколько суток – при 40–50 оС [5]. Поэтому вопрос хранения биопестицида является первостепенным при разработке лабораторного и технологического регламента производства микробиопрепарата, особенно на основе гриба-продуцента.
Сроки хранения опытных образцов микробиопрепаратов в препаративной форме СП, в зависимости от упаковки, температуры и стабилизаторов, определяли для одного штамма гриба ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum Dang.
Установлено, что лабораторные образцы грибного препарата на основе штамма ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum Dang. в препаративной форме СП, полученные при поверхностном культивировании штамма-продуцента на жидкой питательной среде, образовывали в воде стойкую суспензию и имели высокий исходный титр (1010 КОЕ/г).
В первом сроке опыта переменная средняя температура в лабораторных условиях в течение первых двух месяцев (июль и август) была высокой (29,8 оС) и колебалась от 27 до 31 оС, а в третий месяц (сентябрь) температура снизилась и составила в среднем 25,7 оС. Через 3 месяца хранения СП в таких условиях в лаборатории и при постоянной высокой температуре в термостате (+30 оС) титр в контроле без добавок снизился по срав-104
нению с исходным на два порядка и составил 108 КОЕ/г в обеих упаковках. При низкой постоянной температуре (-18 оС) титр СП в пакетах снизился на один порядок (109 КОЕ/г), а в банках сохранился на исходном уровне (1010 КОЕ/г) (табл. 2).
Таблица 2
Влияние температуры, упаковки и стабилизаторов на титр лабораторных образцов микробиопрепарата на основе грибного штамма-продуцента ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum через 3 месяца хранения г. Краснодар, ВНИИМК, 2015 г.
Вариант |
Титр, КОЕ/г |
|||||
+27…+31 оС |
+30 оС |
– 18 оС |
||||
пакет |
банка |
пакет |
банка |
пакет |
банка |
|
Контроль |
4,5 ˣ108 |
5,3ˣ108 |
4,2ˣ108 |
6,3ˣ108 |
8,4ˣ109 |
1,3ˣ1010 |
Резорцин, 0,1 % |
1,8ˣ109 |
1,4ˣ109 |
1,9ˣ109 |
1,8ˣ109 |
1,4ˣ1010 |
1,4ˣ1010 |
То же, 0,2 % |
5,7ˣ109 |
8,0ˣ108 |
1,3ˣ109 |
7,3ˣ108 |
2,0ˣ109 |
1,1ˣ1010 |
Аскорбиновая кислота, 0,5 % |
1,5ˣ109 |
4,8ˣ108 |
1,1ˣ109 |
5,1ˣ108 |
1,9ˣ109 |
6,7ˣ109 |
То же, 1,0 % |
2,1ˣ107 |
4,1ˣ107 |
2,8ˣ107 |
2,1ˣ107 |
6,1ˣ107 |
6,8ˣ107 |
Тиомочевина, 0,05 % |
2,1ˣ108 |
3,1ˣ108 |
2,8ˣ108 |
4,8ˣ107 |
1,5ˣ109 |
2,3ˣ109 |
То же, 0,1 % |
1,1ˣ108 |
2,1ˣ107 |
1,8ˣ108 |
3,1ˣ107 |
2,3ˣ109 |
1,1ˣ109 |
Гентамицин, 0,015 % |
2,1ˣ108 |
2,8ˣ108 |
3,8ˣ108 |
4,1ˣ108 |
4,6ˣ109 |
1,2ˣ1010 |
Гумат натрия, 0,5 % |
3,7ˣ109 |
3,7ˣ109 |
1,4ˣ109 |
4,8ˣ109 |
3,8ˣ109 |
5,9ˣ109 |
То же, 2,0 % |
1,6ˣ109 |
4,5ˣ109 |
1,0ˣ109 |
2,8ˣ109 |
1,1ˣ1010 |
1,3ˣ1010 |
Бензоат натрия, 0,1 % |
2,1ˣ107 |
2,8ˣ107 |
1,1ˣ108 |
3,1ˣ108 |
2,1ˣ108 |
2,9ˣ109 |
То же, 0,5 % |
1,0ˣ107 |
2,1ˣ107 |
2,8ˣ107 |
5,1ˣ107 |
4,1ˣ107 |
6,1ˣ107 |
Сульфат меди 0,005 % |
4,1ˣ108 |
3,8ˣ108 |
2,1ˣ108 |
4,1ˣ108 |
2,6ˣ109 |
2,9ˣ109 |
Из испытанных стабилизаторов по сравнению с контролем добавление резорцина (0,1 %) и гумата натрия (2,0 %) сохранило титр СП в обеих упаковках при низкой температуре на исходном уровне (1010 КОЕ/г), а при переменной и высокой температуре – на порядок ниже (109 КОЕ/г). Добавление сульфата меди и гентамицина не увеличивало жизнеспособности спор, титр СП во всех вариантах оставался на уровне контроля. Тогда как добавление бензоата натрия и аскорбиновой кислоты в высоких концентрациях подавляло жизнеспособность спор СП во всех вариантах ниже контроля – до 107 КОЕ/г. В варианте с тиомочевиной также происходило снижение титра при хранении в банках: при высокой и переменной температуре – до 107 КОЕ/г, при низкой – до 109 КОЕ/г.
Во втором сроке опыта при высокой средней температуре первого месяца (август, 29,8 оС) во второй и третий месяцы хранения температура снизилась и составила в среднем 25,7 и 20,4 оС. Через три месяца хранения в таких условиях в контроле без добавок титр СП снизился на один порядок и составил 109 КОЕ/г, тогда как в термостате, при постоянной высокой температуре (+30 оС), титр снизился на два порядка и составил 108 КОЕ/г. При постоянной низкой температуре (-18 оС) титр в контроле сохранился в пакетах на уровне 109 КОЕ/г, а в банках – на уровне 1010 КОЕ/г (табл. 3).
Таблица 3
Влияние температуры, упаковки, стабилизаторов и фотопротекторов на титр лабораторных образцов микробиопрепарата на основе грибного штамма-продуцента ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum через 3 месяца хранения г. Краснодар, ВНИИМК, 2015 г.
Вариант |
Титр, КОЕ/г |
|||||
+20…+31 оС |
+30 оС |
-18 оС |
||||
пакет |
банка |
пакет |
банка |
пакет |
банка |
|
Контроль |
1,2 ˣ 109 |
2,0ˣ109 |
2,5ˣ108 |
3,5ˣ108 |
3,4ˣ109 |
1,9ˣ1010 |
Гидрохинон, 0,1 % |
1,1ˣ109 |
1,0ˣ1010 |
3,7ˣ109 |
3,4ˣ1010 |
3,9ˣ109 |
1,4ˣ1010 |
То же, 0,2 % |
2,1ˣ109 |
4,6ˣ109 |
1,0ˣ109 |
5,2ˣ109 |
3,8ˣ109 |
6,6ˣ109 |
Уголь активированный, 0,5 % |
1,0ˣ1010 |
1,3ˣ109 |
1,0ˣ109 |
4,0ˣ109 |
3,2ˣ1010 |
1,2ˣ1010 |
То же, 1,0 % |
5,0ˣ109 |
1,5ˣ109 |
1,3ˣ109 |
1,0ˣ109 |
5,5ˣ109 |
1,3ˣ109 |
То же, 4,0 % |
3,8ˣ109 |
1,7ˣ1010 |
2,2ˣ109 |
4,2ˣ109 |
4,4ˣ109 |
2,0ˣ1010 |
Двуокись титана, 1,0 % |
4,0ˣ109 |
5,8ˣ108 |
1,8ˣ109 |
4,0ˣ108 |
1,0ˣ109 |
3,9ˣ1010 |
То же, 10,0 % |
1,0ˣ109 |
4,0ˣ108 |
3,0ˣ109 |
2,5ˣ108 |
3,8ˣ1010 |
2,2ˣ109 |
По сравнению с контролем добавление гидрохинона в 0,1 % концентрации сохранило титр СП в банках при переменной температуре выше на порядок, а при постоянной высокой – на два порядка, что и составило 1010 КОЕ/г. Тогда как в пакетах в этом варианте титр был выше контроля на порядок только при постоянной высокой температуре (109 КОЕ/г). Добавление угля активированного во всех концентрациях сохранило титр СП в обеих упаковках на уровне 109–10 КОЕ/г, что было выше контроля при постоянной высокой температуре на порядок. Добавление двуокиси титана в концентрациях 1,0 и 10,0 % сохранило титр СП при низкой температуре в обеих упаковках на уровне контроля – 109–10 КОЕ/г, а при переменой и высокой – на уровне 109 КОЕ/г и только в пакетах.
Через 6 месяцев хранения СП при переменной, изначально высокой (в течение первых двух месяцев) температуре в лабораторных условиях титр в контроле без добавок снизился на два порядка (108 КОЕ/г), а при постоянной высокой температуре в термостате – на три порядка (107 КОЕ/г). При постоянной низкой температуре титр СП сохранился высоким: в пакетах – 109 КОЕ/г, в банках – 1010 КОЕ/г (табл. 4).
Таблица 4
Влияние температуры, упаковки и стабилизаторов на титр лабораторных образцов микробиопрепарата на основе грибного штамма-продуцента ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum через 6 месяцев хранения г. Краснодар, ВНИИМК, 2015–2016 гг.
Вариант |
Титр, КОЕ/г |
|||||
+23…+31 оС |
+30 оС |
-18 оС |
||||
пакет |
банка |
па кет |
банка |
пакет |
бан ка |
|
Контроль |
1,5 ˣ108 |
2,3ˣ108 |
3,2-ˣ107 |
4,1ˣ107 |
6,4ˣ109 |
1,5ˣ1010 |
Резорцин, 0,1 % |
1,0ˣ109 |
1,5ˣ109 |
6,9ˣ107 |
8,8ˣ107 |
8,4ˣ109 |
4,4ˣ1010 |
То же, 0,2 % |
3,7ˣ108 |
4,0ˣ108 |
4,3ˣ107 |
6,3ˣ107 |
4,5ˣ109 |
1,1ˣ1010 |
Гумат натрия, 0,5 % |
1,8ˣ109 |
1,7ˣ109 |
6,4ˣ107 |
5,8ˣ107 |
6,8ˣ109 |
8,9ˣ109 |
То же, 2,0 % |
1,6ˣ108 |
4,5ˣ108 |
4,0ˣ107 |
6,8ˣ107 |
4,1ˣ109 |
1,3ˣ1010 |
При добавлении резорцина (0,1 %) и гумата натрия (0,5 %) титр СП в условиях переменной температуры через 6 месяцев сохранился на порядок выше контроля (109 КОЕ/г), тогда как при постоянной высокой температуре во всех вариантах он снизился до уровня контроля (107 КОЕ/г). При постоянной низкой температуре титр СП во всех вариантах и в контроле сохранился высоким: в пакетах – 109 КОЕ/г с высоким основанием, а в банках – 109–10 КОЕ/г.
Во втором сроке опыта, в более мягких переменных температурных условиях (с изначально высокой температурой в течение первого месяца), через 6 месяцев хранения контрольных образцов титр СП сохранился на уровне контроля более жёсткого первого срока: при переменной температуре – 108 КОЕ/г, при высокой – 107 КОЕ/г, при низкой – 109–10 КОЕ/г (табл. 5).
Таблица 5
Влияние температуры, упаковки, стабилизатора и фотопротектора на титр лабораторных образцов микробиопрепарата на основе грибного штамма-продуцента ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum через 6 месяцев хранения г. Краснодар, ВНИИМК, 2015–2016 гг.
Вариант |
Титр, КОЕ/г |
|||||
+17…+31 оС |
+30 оС |
-18 оС |
||||
пакет |
банка |
па кет |
банка |
па кет |
банка |
|
Контроль |
2,2 ˣ 108 |
3,8ˣ108 |
2,5ˣ107 |
3,5ˣ107 |
2,4ˣ109 |
2,9ˣ1010 |
Гидрохинон, 0,1 % |
1,1ˣ109 |
1,9ˣ109 |
8,7ˣ107 |
8,4ˣ107 |
2,8ˣ109 |
1,0ˣ1010 |
То же, 0,2 % |
6,1ˣ108 |
8,0ˣ108 |
1,0ˣ107 |
5,2ˣ107 |
3,8ˣ109 |
6,6ˣ109 |
Уголь активированный, 0,5 % |
1,0ˣ109 |
1,3ˣ109 |
1,0ˣ107 |
4,0ˣ107 |
3,2ˣ109 |
1,2ˣ1010 |
То же, 1,0 % |
1,0ˣ109 |
1,5ˣ109 |
1,3ˣ107 |
1,0ˣ107 |
5,5ˣ109 |
1,3ˣ109 |
То же, 4,0 % |
1,8ˣ109 |
1,7ˣ1010 |
2,2ˣ107 |
3,2ˣ107 |
4,4ˣ109 |
2,0ˣ1010 |
Добавление гидрохинона (0,1 %) и угля активированного во всех концентрациях (0,5; 1,0; 4,0 %) при переменной температуре, не зависимо от упаковки, сохранило титр выше контроля на порядок (109 КОЕ/г). При постоянной высокой и низкой температурах титр в этих вариантах сохранился на уровне контроля – 107 КОЕ/г и 109–10 КОЕ/г соответственно.
Через 12 месяцев хранения контрольного образца при переменной температуре двух сроков опыта (с изначально высокой температурой в течение двух и одного месяцев) титр СП снизился до 104 КОЕ/г, а при постоянной высокой тем- пературе в термостате – до 103 КОЕ/г, в обеих упаковках. При постоянной низкой температуре титр СП в контроле через год сохранился высоким и составил в пакетах – 109 КОЕ/г с высоким основанием, в банках – 1010 КОЕ/г.
При постоянной температуре +25 оС титр СП контрольного образца микробиопрепарата в пакете сохранился через 6 месяцев высоким – 109 КОЕ/г.
Добавление резорцина (0,1 %), гумата натрия (0,5 %), гидрохинона (0,1 %) и угля активированного (0,5 %) сохранило титр СП через год при изначально высокой переменной температуре на два порядка выше контроля (106 КОЕ/г). При постоянной высокой и низкой температурах титр СП в этих вариантах сохранился на уровне контроля.
Выводы. 1. Оптимальный срок поверхностного культивирования на жидкой питательной среде Рудакова для штамма ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum составил 15 суток, а для штамма Pf-1 Penicillium funiculosum – 20 суток.
-
2. Оптимальный объём посевной культуры по отношению к объёму питательной среды при поверхностном культивировании для штамма ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum составил 2,0 %, а для штамма Pf-1 Penicillium funiculosum – 4,0 %.
-
3. Основное влияние на сохранение жизнеспособности спор при хранении лабораторных образцов микробиопрепарата на основе гриба ВИЗР 24 Penicillium vermiculatum в препаративной форме СП имеет температурный фактор.
-
4. При изначально высокой переменной температуре хранения контрольных образцов микробиопрепарата титр СП через 6 месяцев снизился по сравнению с исходным на два порядка, а через 12 ме-
- сяцев – на шесть порядков и составил 108–104 КОЕ/г соответственно в обеих упаковках.
-
5. При постоянной высокой температуре хранения в термостате (+30 оС) титр СП контрольного образца микробиопрепарата снизился по сравнению с исходным через 6 месяцев на три порядка, а через 12 месяцев – на семь порядков и составил соответственно 107–103 КОЕ/г в обеих упаковках.
-
6. При постоянной температуре +25 оС титр СП контрольного образца микробиопрепарата в пакете сохранился через 6 месяцев высоким – 109 КОЕ/г.
-
7. При постоянной низкой температуре (-18 оС) титр СП контрольного образца микробиопрепарата через 6 и 12 месяцев хранения в пакетах снизился на порядок (109 КОЕ/г), а в банках сохранился на исходном уровне (1010 КОЕ/г).
-
8. Добавление резорцина (0,1 %), гумата натрия (0,5 %), гидрохинона (0,1 %) и угля активированного (0,5 %) сохранило титр СП через 6 и 12 месяцев при переменной, изначально высокой температуре соответственно на один и два порядка выше контроля (109 – 106 КОЕ/г соответственно). При постоянной высокой и низкой температурах титр СП в этих вариантах сохранился на уровне контроля (107 – 109–10 КОЕ/г).
Список литературы Элементы лабораторного регламента производства микробиопрепаратов на основе грибных штаммов-продуцентов в препаративной форме «смачивающийся порошок»
- Берестецкий А.О., Сокорнова С.В. Получение и хранение биопестицидов на основе микромицетов//Микология и фитопатология. -2009. -Т. 43. -Вып. 6 -С. 473-489.
- Маслиенко Л.В. Обоснование и разработка микробиологического метода борьбы с болезнями подсолнечника: дис. … докт. биол. наук/Любовь Васильевна Маслиенко. -Краснодар, 2005. -377 с.
- Рудаков О.Л. Микофильные грибы, их биология и практическое значение. -М.: Наука, 1981. -160 с.
- Егоров Н.С. Выделение микробов-антагонистов и биологические методы учета их антибиотической активности. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1957. -78 с.
- Wraight S.P., Jackson M.A., S.L. de Kock. Production, stabilization and formulation of fungal biocontrol agents/Eds.: T.M. Butt //Fungi as Biocontrol Agents. -New York: CAB International, 2001. -P. 253-287.