Результаты биологического тестирования экологически безопасных препаратов натурального происхождения на Nauphoeta cinerea
Результаты биологического тестирования экологически безопасных препаратов натурального происхождения на Nauphoeta cinerea
Аннотация
Для борьбы с эктопаразитами сельскохозяйственных животных традиционно используются химические средства, обладающие токсичностью, кумулятивностью и негативным воздействием на экосистему. В связи с этим актуальна разработка экологически безопасных альтернатив.
Целью исследований стала оценка биологической активности новых натуральных препаратов, созданных в НИИСС им. М.А. Лисавенко. В их состав входят органические кислоты, липиды животного происхождения и ПАВы, обеспечивающие инсектицидный эффект. Действие основано на плазмолизе и повреждении покровов членистоногих.
Препаративные композиции: № 10 г + Sog 1 г, Mn 40 г + N 40 г, № 6 г + Трит. кислота, Тыквеоловая мазь (N), Тыквеоловая мазь (М.з. 40), Терпенол и Vita-старт показали нулевую биологическую активность (–100%) против самок тараканов Nauphoeta cinerea, что свидетельствует об их экологической чистоте и перспективности для применения против насекомых (вши, блохи).
Композиция Mn:N (1:1) вызвала паралич (+100%) у самок через 30 минут. При повышенных дозах на личинках 3-4 недель отмечалась их гибель. После обработки составами №10 г + Sog 1 г и Тыквеоловой мазью (N) наблюдалось отрождение живых личинок. Препарат Неостомозан вызывал активное движение тараканов к краям чашек Петри с началом паралича через 15 минут.
Испытуемые препараты просты в изготовлении, имеют неограниченный срок хранения, а меры безопасности при работе с ними сопоставимы с обращением с бытовой химией.
1. Введение
В различное время для борьбы с эктопаразитами с/х животных — насекомыми и клещами — были предложены множество средств, видоизменявшихся с течением времени или запрещенных в последующем в связи с высокой токсичностью, отсутствием экологической чистоты и развитием устойчивости у паразитов , , . Современные методы защиты сельскохозяйственных животных от накожных паразитов основаны на преимущественном широком использовании химических средств. Однако в последнее время появилось множество данных об отрицательном действии их на сельскохозяйственных и мелких домашних животных, человека и окружающую среду, так как химические препараты обладают высокой токсичностью, кумулятивностью, мутагенным и канцерогенным эффектом , , а также разрушительно действуют на экосистему , .
В данных условиях, особенно актуальными при разработке и испытаниях препаративных мер борьбы с эктопаразитами с/х животных являются биологические тесты на биологическую эффективность и сравнение их с действием имеющихся химических препаративных средств. Такие препараты на основе природных биологически активных веществ разработаны в НИИСС им М.А. Лисавенко для борьбы с вредителями (клещами и насекомыми) садовых растений и прошли широкие испытания на различных садовых культурах открытого и защищённого грунта , . Предоставленные препараты прошли экологическую оценку на общую токсичность.
Целью исследований являлось проведение теста на биологическую активность новых экологически безопасных препаратов натурального происхождения, разработанных в ГНУ НИИСС им. М.А. Лисавенко Россельхозакадемии, для последующего использования против эктопаразитов с/х и домашних животных.
В задачу исследований входило: испытать препараты, разработанные в ГНУ НИИСС им. М.А. Лисавенко, на тестовых животных — Nauphoeta cinerea (Таракан мраморный).
2. Методы и принципы исследования
Объектом исследований явились препараты нового поколения на основе природных биологически активных веществ, разработанные в ГНУ Алтайский научно-исследовательский институт садоводства им. М.А. Лисавенко Сибирского отделения Россельхозакадемии.
Испытывалась биологическая активность 8-ми инсектицидных композиций, разработанных для борьбы с вредителями — насекомыми садовых растений в НИИСС им. М.А. Лисавенко на Nauphoeta cinerea. Исследование проводились в лабораторных условиях на Nauphoeta cinerea — вид тараканов. До 1922 года носил название Blatta cinerea. Космополит, быстро размножается в условиях инсектария, полифаг. Размеры: самка — 30 мм, cамец — 25 мм. Благодаря набору бактерий-симбионтов в пищеварительной системе, переваривают всю поглощённую органическую пищу. Теплолюбив. Биология этого вида в характере питания и образа жизни сходна с биологией Таракана рыжего, использующегося в биотестах — Blattella germanica L.
Препараты содержат органические кислоты, липиды животного происхождения, поверхностно-активные вещества, обеспечивающие инсектицидное действие. В их состав входит инсектицидное мыло, оказывающее плазмолитическое действие, содержащихся в нём кислот (при проникновении в трахеи) и вызывающее ожоги покровов тела членистоногих , . Некоторые из препаративных композиций испытаны нами против блох и вшей на домашних кошках. Для опыта была использована гетерогенная схема эксперимента. В качестве метода определения инсектицидных свойств действующих веществ (субстанций) испытуемых препаратов были использованы: «метод топикального нанесения инсектицидов» и «характеристика тест-членистоногих, используемых в опытах», согласно методике определения эффективности инсектицидов, акарицидов, регуляторов развития и репеллентов, используемых в медицинской дезинсекции N МУ 3.5.2.1759-03 .
Для исследований в лабораторных условиях брали сытых самок Nauphoeta cinerea возрастом 2 месяца, неоплодотворённых и оплодотворённых до выдвижения оотеки, выращенных в условиях инсектария. Для испытаний каждого препарата брали по 20 самок. Путём использования стеклянного микродозатора на среднегрудь самок тараканов наносили каплю препарата размером около 1 мкл. Обработанные самки размещались в чашки Петри с помещённой туда же пищей в виде кусочков картофеля. Контрольная группа самок тараканов смачивалась дистиллированной водой. Чашки Петри с тараканами находилась в помещении при температуре +25oС и относительной влажности 65–75%. Учёт эффективности препаратов проводился однократно через 24 часа после обработки. В качестве препаратов-аналогов были использованы:
1) Дана диазинон — ветеринарный препарат против вшей, блох, власоедов на собаках крупных пород;
2) Барс® Форте — ветеринарный препарат против вшей, блох, власоедов на кошках.
В качестве препарата-эталона брали Неостомозан — ветеринарный препарат против вшей, блох, власоедов на кошках и собаках.
Инсектицидные препараты и композиции представляют собой сложные органические вещества, составленные путём синтеза основного активного ингредиента с солюбилизаторами или ПАВ путём активного перемешивания. Для испытаний были приготовлены препараты в виде мазей. Полные названия и основные составные части препаратов и композиций представлены таблицей 1. В таблице даны рабочие названия препаратов.
Таблица 1 - Полные названия препаратов и композиций с указанием основного ингредиента
№ | Название препарата | Основное действующее вещество |
1 | N 10 г + Sog 1г | ПАВ + солюбилизатор |
2 | Vita-Старт | Липиды + моноалкилфенолы |
3 | M.n. 40 г + N 40 г | Липиды |
4 | N 6 г + Трит. к-та | Органические кислоты |
5 | M.n.: N (1:1) | Липиды |
6 | Терпенол | Органические кислоты |
7 | Тыквеоловая мазь (N) | Липиды + ПАВ |
8 | Тыквеоловая мазь (М.з. 40 г.) | Липиды |
Примечание: источник [13]
Тараканов опытных групп обрабатывали растворами 8-ти инсектицидных композиций (табл. 2) Тараканов контрольной группы обрабатывали дистиллированной водой. Жизнеспособность тараканов определялась по подвижности.
3. Основные результаты
Результаты теста на биологическую активность препаратов и инсектицидных композиций представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Биологическая активность препаратов на самках Nauphoeta cinerea 2 мес. возраста
№ | Название препарата | Физическая форма препарата | Действие препарата через 24 час. | Биологическая активность (–%/ +%) | |
Живые (%) | Мёртвые/ парализованные (%/%) | ||||
1 | N 10 г + Sog 1 г | Мазь | 100% | 0/0 | – 100% |
2 | Mn 40 г + N 40 г | Мазь | 100% | 0/0 | – 100% |
3 | N 6 г + Трит.к-та | Мазь | 100% | 0/0 | – 100% |
4 | Тыквеоловая мазь (N) | Мазь | 100% | 0/0 | – 100% |
5 | Тыквеоловая мазь (М.з. 40) | Мазь | 100% | 0/0 | – 100% |
6 | Mn: N (1:1) | Мазь
| 0 | 0/Парализация 100% | + 100% |
7 | Терпенол | Мазь | 100% | 0/0 | – 100% |
8 | Vita-старт | Мазь | 100% | 0/0 | – 100% |
9 | Барс® Форте (аналог) | Гель | 0 | Мёртвые 100%/0 | + 100% |
10 | Дана диазинон (аналог) | Гель | 0 | Мёртвые 100%/0 | + 100% |
11 | Неостомозан (эталон) | Раствор концентрата | 15% | 0/Парализация 85% | – 15%/ + 85% |
Примечание: источник [13]
Как видно из таблицы 2, препаративные композиции: N 10 г + Sog 1 г, Mn 40 г + N 40 г, N 6 г + Трит.к-та, Тыквеоловая мазь (N), Тыквеоловая мазь (М.з. 40) и препараты Терпенол и Vita-старт показали отрицательную биологическую активность (– 100%) относительно самок Nauphoeta cinerea, что говорит об их экологической чистоте и возможности применения на сельскохозяйственных и домашних животных против эктопаразитов — насекомых, таких как вши, блохи, пухопероеды.
Препаративная композиция Mn: N (1:1) показала положительную биологическую активность (+ 100%) в виде парализации на самок Nauphoeta cinerea. Отмечено, что после обработки препаративной композицией Mn: N (1:1) парализация тараканов наступала уже через 30 мин.
Также проводились наблюдения за действием повышенных доз препаратов (при покрывании препаратом всего тела) на личинок 3–4-недельного возраста. При передозировке всеми препаратами у личинок Nauphoeta cinerea этого возраста отмечалась гибель. После обработки препаративными композициями N 10 г. + Sog 1 г. и тыквеоловая мазь (N) наблюдалось отрождение живых личинок после обработки самок с оотекой на выходе. После обработки самок препаратом Неостомозан отмечено активное передвижение животных к краям чашек Петри, контактирующим с внешней средой. Парализация самок тараканов начиналась через 15 мин.
4. Обсуждение
Известно, что имеющиеся на рынке ветеринарные препараты и препараты аналоги и эталон, использовавшиеся в опыте, имеют ограничения в сроках хранения, мер безопасности, токсичны для пчёл и рыб, несовместимы с пищевыми продуктами, запрещены к использованию по истечении срока хранения, запрещены слизыванию животными с шерсти, ограничена температура их хранения. Испытуемые препараты и препаративные композиции имеют неограниченные сроки хранения, просты в изготовлении и меры безопасности при работе с ними не превышают тех, которые приняты для бытовых химических веществ.
5. Заключение
1. Впервые проведён биологический тест экологически безопасных препаратов, разработанных в НИИСС им М.А. Лисавенко, на самках Nauphoeta cinerea возраста 2 мес.
2. Доказана отрицательная биологическая активность препаратов на тестовых животных.
3. Данные препараты могут способствовать получению экологически чистой продукции животноводства и могут быть использованы для изучения их действия на домашних животных.