Безопасность микробиологических средств защиты растений

 

Теоретически основное преимущество микробиологических препаратов - специфичность действия на организмы, что является залогом их безопасности для здоровья человека. Именно поэтому в первые годы становления и развития микробиологического метода регулирования численности вредных организмов не выполняли работ по испытанию их воздействия на человека и полезную фауну и флору. Однако впоследствии, когда производство микробиологических инсектицидов перешло на промышленную основу, стало ясно, что необходимы определенные методы контроля за их производством и применением для максимальной безопасности. Так, новый препарат можно запустить в производство только с разрешения комиссии, ведающий выпуском и применением химических и биологических средств в борьбе с вредителями, возбудителями болезней и сорняками. При этом одним из требований к новому препарата является его оценка на безопасность для человека и животных.

 

Одним из первых применяемых в полевых условиях микроорганизмов была бактерия Bacillus рориПиае Dutky - возбудитель молочной болезни пластинчастовусих жуков. Изучение патогенности данного организма осуществлено на скворцов, взрослых курах, цыплятах, крысах и обезьянах. В желудок споры бацилл вводили в дозах: скворцам - 600 X 109, цыплят - 450 х 109, крысам - 14x109, обезьянам - 2,6 X И09 спор / голову. Курам внутривенно иньектувалы около 109 спор / голову. В любом случае каких-либо патологических явлений не наблюдали.

 

Настоящее время наиболее распространенными препаратами, производимыми в больших количествах во всех странах, являются препараты на основе кристалонос-ной бактерии Bacillus thuringiensis. В США и некоторых других странах проверку безопасности энтомопатогенных бактерий было осуществлено на добровольцах. Поставлены опыты с вдыханием и заглатыванием 18-ю добровольцами турициду, которые предварительно прошли медицинский осмотр и лабораторное обследование, в течение пяти дней ежедневно они принимали внутрь по 1 г препарата турицид. В дополнение эти пациенты в течение пяти дней ежедневно вдыхали по 100 мг порошка. После этого все лица, подвергшиеся обработке, снова прошли тщательное медицинское обследование, повторенное за пять недель. Все 18 участников опыта оставались абсолютно здоровыми, а все широкие лабораторные тесты дали отрицательные результаты. Данные, полученные на людях, включали также сведения о восьми служащих, причастных к изготовлению бактериальных препаратов. В этом случае также не было выявлено никакого вреда для здоровья от работы непосредственно с препаратом.

 

Установлено, что при применении бактериальных препаратов для обработки сельскохозяйственных культур в одном кубическом метре воздуха содержится 4 X 105 - 6 X 107 микробных клеток. При таком загрязнения рабочей зоны выявить методом опроса возможность неблагоприятного воздействия бактериальных препаратов на здоровье работающих не удалось.

 

Опыт работы с энтомопатогенных вирусами показывает, что на здоровье лиц, которые работали с ними, это не сказывалось.

 

Поставлены опыты перорального введения вируса полиэдроза хлопковая совка добровольцам. Каждый из десяти мужчин и женщин после тщательного медицинского и лабораторного обследования в течение пяти дней получил 5820000000 полиэдров. Заметных изменений в самочувствии любого из состава контрольных или исследовательских групп не выявлено, а между группами не отмечено различий. Через два года после опыта все члены обеих групп были вполне здоровыми. В другой работе исследовали сыворотку крови семи лаборантов, которые работали с вирусами ядерного полиэдра шелкопряда-недопаркы и пилильщиков рыжего на наличие антител к вирусным или полиедренних белков. У всех, кто работал с вирусами насекомых, антител к вирусным или полиедренних белков не было найдено. Наряду с этим серологически сравнивали упомянутые вирусы из арбовирусов везикулярного стоматита, энцефаломиелита лошадей, желтой лихорадки, денге 2, а также с вирусами лимфоцитарного хориомененгиту. Вирионная и полиед-ренни белки вирусов ядерного полиэдра серологически отличались от белков всех перечисленных вирусов.

 

Попытки заразить клетки человека препаратами вирусной ДНК были безуспешными. При применении препаратов ДНК вирусов ядерного полиэдра шелкопряда тутового и моли ВОЩИННЫЙ большой ни разу полиэдров в клетках не было обнаружено, цитопатическое действие вируса иногда была заметной, но вирус не размножается, а лишь перебуивае в целых или разрушенных клетках.

 

Специалисты считают неймов ирною возможность мутационных изменений Вас. thuringiensis, которые могли бы нежелательно расширить спектр действия бактериальных препаратов. По мутагенного действия Вас. thuringiensis нежелательные последствия возможны лишь в препаратах на основе термостабильного экзотоксина. Так, мутагенность экзотоксина Вас. thuringiensis изучали на культуре клеток крови человека. В клетках человеческой крови токсические концентрации экзотоксина приводили к значительному увеличению хромосомных аббераций. Однако в опытах in vitro на крысах не было выявлено разрушительного воздействия на клетки крови и спинного мозга. Он наблюдался только тогда, когда питьевую воду заменяли 50%-ным или 100%-ным агентом в течение трех месяцев, то есть - в экстремальных неестественных условиях.

 

Есть сведения, что у лиц, которые работали с грибом Beauveria bassiana, препараты спор вызывали умеренные и сильные аллергические реакции. Это проявлялось в форме усталости, недомогания, головной боли и т.д.. В большинстве случаев эти симптомы быстро исчезали.

 

Такие же явления наблюдались за лабораторного получения боверин. Установлено также, что за поверхностного выращивания гриба Beauveria bassiana для получения боверин, воздуха помещений загрязняется не только спорами Beauveria, но и сопутствующей микрофлорой (пеницилы, аспергиллы), что может усиливать аллергий-зацию работающих в микрофлоре.

 

Гриб Entomophthora coronata, считавшийся ранее перспективным для защиты растений, вызывает фикомикоз у человека и не может быть использован в микробиологическом защите. Сообщается, что этот гриб, применяемый в Калифорнии против тли на люцерне, уражував животных, вызывая у них некрозы легких и печени.

 

Патогенные микроспоридии часто обнаруживают у насекомых, повреждающих продовольственные запасы, однако ни одна из них не вызывала заболевания у человека. Известны и споридии, патогенные для человека и животных, из родов, имеющих энтомопатогенных формы. Некоторые виды этих паразитов могут развиваться в культурах клеток позвоночных животных. Эти факты свидетельствуют о необходимости всестороннего изучения токсикологии микроспоридий - потенциальных агентов микробиологической защиты относительно человека и полезных организмов.

 

Итак, среди производимых ныне микробиологических препаратов ни один не наносит серьезный вред здоровью персонала, имеющего с ними контакт. Однако нельзя исключать возможность развития аллергических реакций на микробные препараты. Поэтому весьма важно при работе с биопрепаратами обеспечить механизацию производственных процессов, герметизацию аппаратуры, а при необходимости - применять индивидуальные защитные средства, защищая кожу, глаза и верхние дыхательные пути от загрязнения микроорганизмами и биопрепаратами.

 

Патогенное действие кристалоутворюючих бацилл было исследовано за рубежом на 11 видах млекопитающих (белые мыши и крысы, морские свинки, кролики, крупный рогатый скот, овцы, свиньи), на 7 видах птиц (фазаны, куропатки, цыплята, нью-гемпширськи куры, воробьи, скворцы, утки) и на 6 видах рыб (форель, окунь, молодь лосося, гамбузии и аквариумные рыбы).

 

В бывшем СССР биопрепараты и культуры кристалоутворюючих бацилл были испытаны на 8 видах млекопитающих (белые мыши и крысы, морские свинки, кролики, бурундуки, овцы, бычки), на 3 видах птиц (воробьи, цыплята, утки), 2 видах рыб (форель, карп). При этом обнаружены две особенности влияния микроорганизмов на животных: первая - Вас. thuringiensis неинфекционные для теплокровных животных и не могут быть причиной инфекционного заболевания, вторая - скармливание животным спор и кристаллов Вас. thuringiensis в дозах, применяемых против насекомых, а также в дозах, превышающих ентомоцидни в 10 - 100 раз, не вызывают каких-либо патогенных реакций.

 

Дня большей уверенности в особой специфичности микробных инсектицидов исследовано влияние препаратов на полезных насекомых и других беспозвоночных. В частности, осуществлен ряд экспериментов по влиянию Вас. thuringiensis на медоносной пчеле. В результате выявлено, что в зависимости от содержания и соотношения в препаратах сцор эндотоксина и экзотоксина можно обеспечить разную степень патогенности бактерий для пчел. Установлено, что кристаллы сами не приводят к гибели пчел, но экзотоксин и высокие концентрации одних спор вызывали их гибель, хотя последние не прорастают и не размножаются. В итоге сделан вывод, что Вас. thuringiensis и препараты на ее основе практически не вредят пчелам.

 

Среди хозяйски полезных насекомых чувствительным к Вам. thuringiensis является шелкопряд тутовый. Поэтому в районах, где развито шелководство, за применение бактериальных препаратов это обязательно учитывают.

 

Однако есть данные и о том, что микробные инсектициды иногда губительно действуют на паразитов вредных насекомых. Так, 22 штаммы Вас. thuringiensis изучали на имаго и личинках божьих коровок - Соссипе / Иа 7-punctata L., которых заражали в лабораторных и естественных условиях через корм. Ни один из этих штаммов не был патогенным для божьих коровок. Состояние насекомых было удовлетворительным, тератологических изменений в последующих поколений тоже не обнаружено (Талалаева, 1976). После обработки лесополос ентобактерином и дендробацилин в Краснодарском крае не выявлено разницы в зараженности золотогуза паразитами на обработанных и контрольных участках (Кобзарь, 1976). Из всех паразитованих рогасом гусениц шелкопряда сибирского, собранных и обработанных инсектицидом в лиственничных лесах Тувы, вышли взрослые особи паразита. В условиях Волгоградской области после обработки очагов золотогуза суспензией ентобактерину выявлено в любом зимующих его гнезде на участке с применением ентобактерину 2,7 ентомафага, на необработанной - 2,3, а на участке, где применили химический инсектицид, энтомофагов не было.

 

Таким образом, установлено, что, как правило, прямого специфического воздействия энтомопатогенных вирусов и бактерий на полезную фауну беспозвоночных не наблюдается. Однако снижение численности фитофаг за применение микробиологических препаратов косвенно влияет на паразитов и хищников, поскольку при этом ухудшается обеспеченность последних кормом. В большей степени это сказывается на высокоспециализированных энтомо-и акарифаги.

 

Особые взаимоотношения складываются в системе «паразит-хозяин» по инфицирования патогенным агентом фитофаг. Эндопаразиты в ряде случаев, когда течение болезни у хозяина острый, могут погибать, не завершив развития, в результате токсикоза, вызванного продуктами разложения тканей. В некоторых случаях наблюдается размножение простейших как в тканях хозяина, так и паразита.

 

Первичный контакт микробиологических препаратов всегда происходит с растениями, является кормом для насекомых-вредителей. Очевидно, взаимоотношения этих препаратов с растениями не идут дальше адсорбции на поверхности листьев и стеблей. Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что на сосущих насекомых не действуют бактериальные инсектициды.

 

Будучи природными элементами биоценозов, энтомопатогенных микроорганизмы не наносят вреда растениям. Более того, внесение ряда бактерий в почву и на части растений способствует росту сельскохозяйственных культур и увеличению урожая. Одной из таких бактерий является Вас. thuringiensis.

 

По термостабильного экзотоксина, входящий в состав биопрепаратов типа битоксибацилину, то он имеет потенциальную мутагенное активность по отношению к растениям.

 

В целом микробиологические средства защиты растений достаточно безопасны для человека и окружающей среды, что делает их незаменимым элементом интегрированной системы регулирования численности и ограничения вредоносности вредных организмов.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+