СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МОЛЛЮСКОЦИДОВ Российский патент 2009 года по МПК A01N65/00 A01P9/00 

Изобретение относится к ветеринарии, а именно к производству моллюскоцидных препаратов на основе растительного сырья, касается способа получения препаратов на основе растительного сырья, эффективных против пресноводных моллюсков - промежуточных хозяев возбудителей трематодозов сельскохозяйственных животных.

Повсеместное распространение фасциолеза обусловлено широким расселением промежуточных хозяев фасциолы обыкновенной (Fasciola hepatica) - пресноводных амфибионтных моллюсков из рода Galba семейства прудовиков - Lymnaeidae. Уничтожение промежуточных хозяев возбудителей фасциолеза обеспечивает разрыв цепи биологического развития паразита, что способствует освобождению внешней среды от инвазионного начала. Уже при сдерживании популяции моллюсков ниже порога уровня экономической вредоносности исключается возможность возникновения острой формы фасциолеза. /Горохов В.В. Экологические основы борьбы с вредными моллюсками. М.: Колос, 1983/.

Показано губительное воздействие фитонцидов листьев тополя (Populus tremula), дуба (Quercus), различных видов полыни (Artemisid), репейника (Lappa tomentosa), багульника (Ledum palnstris), акации (Acacia) и препаратов чеснока на яйцекладки моллюсков Planorbarius comeus и сапонинов мыльнянки лекарственной (Saponaria officinalis L.) на моллюсков Planorbis planorbis /1/.

Известны способы уничтожения пресноводных моллюсков с использованием моллюскоцидов на основе растительного сырья, например препаратов дуба обыкновенного Quercus robur L. Ill, ели европейской Picea abies L. /3/, бадана толстолистого Bergenia crassifolia /4/, гравилата речного Geum rivale L. /5/, гравилата городского Geum urbanum L. /6/, аира обыкновенного Асоrus calamus L. /7/. Растительное сырье отличается большим разнообразием химического состава и содержит многие десятки биологически активных веществ, включая макро- и микроэлементы, количество которых может колебаться, что определяет спектр биологической активности. При этом биологически активные вещества, губительно воздействующие на целевой объект (в нашем случае - пресноводный моллюск), могут вызывать токсический эффект на нецелевой объект (в нашем случае - сельскохозяйственные животные). Так, растения, содержащие сапонин-гликозиды, обладающие моллюскоцидным действием, ядовиты для сельскохозяйственных животных, острым физиологическим действием обладают алкалоиды, а растения, содержащие циангликозиды, тиогликозид, сердечные гликозиды, при остром отравлении вызывают гибель сельскохозяйственных животных в течение суток /Ветеринарный консультант. - 2004, 82, №11-12, C.13-25/.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности растительных моллюскоцидов, снижение их токсичности по отношению к нецелевым объектам и расширение сырьевой базы для их производства.

Для достижения технического результата при приготовлении моллюскоцида отбирают растительное сырье, содержащее определенный набор ведущих действующих веществ при исключении отдельных биологически активных веществ. Моллюскоцидное действие обеспечивается наличием дубильных веществ в количестве не менее 8%, фитонцидов, железа в количестве не менее 0,07 мг/г, меди в количестве не менее 0,25 мкг/г, цинка в количестве не менее 0,25 мкг/г, алюминия в количестве не менее 0,12 мкг/г, бария в количестве не менее 3,06 мкг/г и витамина С в количестве не менее 117 мг %. Для снижения токсичности моллюскоцидов по отношению к нецелевому объекту отбирают растительное сырье, не содержащее: алкалоидов, сердечных гликозидов, циангликозидов, тиогликозидов, сапонин-гликозидов, гликоалкалоидов и фотосенсибилизирующих пигментов. Наличие в растительном сырье моно- и полисахаридов, жирных масел, смолистых веществ не оказывает отрицательного влияния на моллюскоцидное действие препарата. Особое значение имеет наличие в составе растительного сырья макро- и микроэлементов. Каждое растение имеет сродство к тем или другим химическим элементам и адсорбирует их из почв, на которых произрастает, и является естественным концентратором или сверхконцентратором того или иного элемента. При превышении биотических концентраций макро- и микроэлементы могут оказывать токсическое действие, но присутствие аскорбиновой кислоты (витамина С) обеспечивает, с одной стороны, детоксикационное действие на нецелевой объект, а с другой - транспорт в клетки целевого объекта солей серной кислоты, в частности сульфата железа, сульфата меди, сульфата цинка, сульфата алюминия и сульфата бария, обладающих моллюскоцидной активностью.

Для борьбы с пресноводными моллюсками предлагается использовать препараты из растительного сырья (корневищ, корней, стеблей, соцветий и листьев) в форме порошка или экстракта.

Порошок готовят измельчением растительного сырья до частиц размером 1-3 мм с последующим досушиванием.

Экстракты готовят фармакопейным способом с использованием в качестве экстрагентов воды, этилового спирта, нашатырного спирта (аммиачной воды).

Водный экстракт из корневищ, корней, стеблей, соцветий и листьев готовится в соотношении сырья к извлекателю 1:(5-15). Лекарственное сырье измельчают до частиц размером 1-3 мм, навеску сырья помещают в экстракционный аппарат, заливают расчетным количеством воды температурой 65-85°С в зависимости от плотности сырья, постоянно перемешивая, настаивают в течение 16-48 часов, нагревают до температуры 100°С, постоянно перемешивая, в течение 3-6 часов, фильтруют и выпаривают до содержания воды 1:1 или не более 25%, или до сыпучей массы. Получают экстракт жидкий, густой или сыпучий соответственно.

Спиртовой экстракт из корневищ, корней, стеблей, соцветий и листьев готовится в соотношении сырья к извлекателю 1:(5-15). Лекарственное сырье измельчают до частиц размером 1-3 мм, навеску сырья помещают в экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом, добавляют расчетное количество этилового спирта концентрацией 50-70%, выдерживают при температуре 35-45°С в течение 24-48 часов, постоянно перемешивая, и при температуре 50-65°С в течение 6-10 часов с последующим фильтрованием, сгущают выпариванием под вакуумом до требуемой консистенции.

Экстракт нашатырным спиртом (аммиачной водой) из корневищ, корней, стеблей, соцветий и листьев готовится в соотношении сырья к извлекателю 1:(5-15). Лекарственное сырье измельчают до частиц размером 1-3 мм, навеску сырья помещают в экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом, добавляют расчетное количество нашатырного спирта (аммиачной воды) концентрацией 6-11%, выдерживают при температуре 35-45°С в течение 48-72 часов, постоянно перемешивая, с последующим фильтрованием и сгущают выпариванием под вакуумом до требуемой консистенции.

Для обработки пастбищ против пресноводных моллюсков используют маточные растворы экстрактов лекарственного сырья, которые готовят растворением экстрактов в воде температурой 65-80°С при тщательном перемешивании. Концентрация маточных растворов - 25-125 г активно действующего вещества (АДВ) на 1 л воды.

Обработку пастбищ растительными моллюскоцидами проводят в период активного состояния моллюсков - в конце мая (после спада талых вод)-июне или в августе-начале сентября при температуре воды не ниже +14°С и рН не выше 7,6. Пруды обрабатывают весной до заполнения их водой для зарыбления и при появлении моллюсков после зимовки, осенью - после спуска прудов и облова.

Препараты в места обитания моллюсков (лужи, заболоченные и прибрежные участки водоемов, каналы, канавы, бочаги, мочежины, ямы и в ложе спущенного пруда) вносят в форме маточного раствора из расчета создания в местах поселения прудовиков и катушек концентрации 2,5 г/л АДВ против моллюсков семейства Lymnaeidae L. truncatula, L. subangulata L. goupili, L. auricularia, L. ovata, L. peregra и L. stagnalis и моллюсков семейства Planorbidae P. planorbis и P. corneus с помощью опрыскивателя, а в форме порошка из расчета 10 г/л АДВ вручную. В целях рационального использования моллюскоцидов участки пастбищ и водоемов, заселенные данными видами моллюсков, обрабатываются локально. Для биотопов с минимальным количеством воды на пастбищах и скотопрогонах применяют препарат в форме порошка из расчета: для глинистых почв вносят 25-30 г/м², для песчаных почв - 35-40 г/м² дезинвазируемой поверхности. Береговые полосы водоемов и каналов мелиоративной сети обрабатывают на ширину 1,5-2 м с охватом прибрежной растительности на высоту 25-30 см, равномерно внося порошок с наветренной стороны.

Сущность способа поясняется примерами.

Пример 1. Отбирали растительное сырье с различным содержанием дубильных веществ менее 8,0%: ольха серая Alnus incana L., конский каштан Aesculus hippocastanum L., ива белая (ветла) Salix alba L.; более 8%: гравилат речной Geum rivale, гравилат городской Geum urbanum L., толокнянка обыкновенная Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng., кровохлебка лекарственная Sanguisorba officinalis L. В таблицах 1 и 2 приведены показатели моллюскоцидной активности против моллюсков семейств Lymnaeidae и Planorbidae препаратов на основе растительного сырья в зависимости от содержания дубильных веществ.

Таблица 1 Моллюкоцидная активность (%) препаратов на основе растительного сырья (экстракт) Растительное сырье Содержание дубильных веществ, % Моллюски L. truncatula, L. subangulata, L. goupili L. auricularia, L. ovata, L. peregra, L. stagnalis, P.planorbis и Р. comeus температура воды 23-31°С, рН 6,8-7,1 Ольха серая Alnus incana L. 2,5-3,0 Конский каштан Aesculus hippocastanum L. 0,9 Ива белая Salix alba L. 3,69 Гравилат речной Geum rivale L. 30,0-40,0 Гравилат городской Geum urbanum L. 30,0-40,0 Толокнянка обыкновенная Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. 8,0-41,6 Кровохлебка лекарственная Sanguisorba officinalis L. 9,5-40,0 Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Таблица 2 Моллюкоцидная активность (%) препаратов на основе растительного сырья (порошок) Растительное сырье Содержание дубильных веществ, % Моллюски L. truncatula, L. subangulata, L. goupili L. auricularia, L. ovata, L. peregra, L. stagnalis, P. planorbis, P. corneus температура воды 23-31°C, pH 6,7-7,1 Ольха серая Alnus incana L. 2,5-3,0 Конский каштанAesculus hippocastanum L. 0.9 Ива белая Salix alba L. 3,69 Гравилат речной Geum rivale L. 30,0-40,0 Гравилат городской Geum urbanum L. 30,0-40,0 Толокнянка обыкновенная Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. 8,0-41,6 Кровохлебка лекарственная Sanguisorba officinalis L. 9,5-40,0 Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Пример 2. Отбирали растительное сырье, содержащее а) дубильные вещества в количестве более 16%: бадан толстолистный Bergenia crassifolia (30%), лапчатка прямостоячая Potentilla erecta (L.) Rauesch (31%); б) дубильные вещества менее 16% и фитонциды: ель европейская Picea abies L. (до 16%) и аир обыкновенный Acorus calamus L. (до 12%). В таблицах 3 и 4 приведены показатели моллюскоцидной активности против моллюсков семейств Lymnaeidae и Planorbidae препаратов на основе растительного сырья в зависимости от содержания дубильных веществ и фитонцидов.

Таблица 3 Моллюскоцидная активность (%) препаратов на основе растительного сырья (порошок) в зависимости от содержания дубильных веществ и фитонцидов Растительное сырье Моллюски L. truncatula, L. subangulata, L. goupili L. ovata, L. peregra, L. stagnalis, P. planorbis, P. corneus температура воды 20,4-22,8°C, рН 6,7-6,9 Бадан толстолистный Bergenia crassifolia L. Лапчатка прямостоячая Potentilla erecta (L.) Rauesch Ель европейская Picea abies L. Аир обыкновенный Acorus calamus L. Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков   Таблица 4 Моллюскоцидная активность (%) препаратов на основе растительного сырья (экстракт) в зависимости от содержания дубильных веществ и фитонцидов Растительное сырье Моллюски L. truncatula, L. subangulata, L. goupili L. auricularia, L. ovata, L. peregra, L. stagnalis, P. planorbis, P. corneus температура воды 26,4-29,1°C, рН 6,8-6,9 Бадан толстолистный Bergenia crassifolia L. Лапчатка прямостоячая Potentilla erecta (L.) Rauesch Ель европейская Picea abies L. Аир обыкновенный Acorus calamus L. Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Как видно из таблиц 3 и 4, несмотря на количественные различия в содержании дубильных веществ (в растительном сырье из ели европейской Picea abies L. и аира обыкновенного Acorus calamus L. дубильных веществ меньше в 2,17 раза по сравнению с растительным сырьем из бадана толстолистного Bergenia crassifolia L. и лапчатки прямостоячей Potentilla erecta (L.) Rauesch) получены сопоставимые показатели моллюскоцидной активности. Можно предположить, что фитонциды усиливают эффективность моллюскоцидов по отношению к пресноводным моллюскам.

Пример 3. Отбирали растительное сырье (подземные или надземные части растений), содержащее дубильные вещества менее 25%: сабельник болотный Comarum palustre L. - 10-12%, дуб обыкновенный Quercus robur L. до 25% и содержащие дубильные вещества более 25%: толокнянка обыкновенная Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. - до 41,6%, лапчатка прямостоячая Potentilla erecta (L.) Rauesch до 31%, а также железо, медь, цинк, алюминий, барий в обратном соотношении. В таблицах 5 и 6 приведены показатели моллюскоцидной активности в зависимости от содержания дубильных веществ, макро- и микроэлементов.

Таблица 5 Моллюскоцидная активность (%) препаратов на основе растительного сырья (экстракт) в зависимости от содержания дубильных веществ, макро- и микроэлементов Растительное сырье Содержание дубильных веществ, % Макро- и микроэлементы Моллюски Fe мг/г Аl мкг/г Ва мкг/г Cu мкг/г Zn мкг/г L. truncatula, L. subangulata, L. goupili L. auricularia, L. ovata, L. peregra, L. stagnalis, P. planorbis, P. corneus температурa воды 25-31°С, pH 6,7-7,1 Сабельник болотный Comarum palustre L. до 12 0,7 544,6 115,4 11,4 48,7 Дуб обыкновенный Quercus robur L. до 25 0,2 116,0 537,1 12,3 10,2 Толокнянка обыкновенная Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. до 41,6 0,07 34,7 5,71 8,64 46,7 Лапчатка прямостоячая Potentilla erecta (L.) Rauesch ДО 31 0,4 0,25 3,08 1,04 2,02 Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Как видно из таблиц 5 и 6, несмотря на количественные различия в содержании дубильных веществ (в растительном сырье из сабельника болотного Comarum palustre L. и дуба обыкновенного Quercus robur L. дубильных веществ в 1,64-2,58 раза меньше, чем в растительном сырье из лапчатки прямостоячей Potentilla erecta (L.) Rauesch и толокнянки обыкновенной Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng.) получены сопоставимые показатели моллюскоцидной активности. Можно предположить, что наличие макро- (Fe) и микроэлементов (Аl, Ва, Cu, Zn) усиливает эффективность растительных моллюскоцидов.

Пример 4. Отбирали растительное сырье (подземные и надземные части растений), содержащее дубильные вещества менее 16%: (сабельник болотный Comarum palustre L. - до 12%, ель европейская Picea abies L. - до 16%, горец змеиный Polygonum bistorta L. надземная часть - до 10, %) и растительное сырье, содержащее дубильные вещества более 16%: (лапчатка прямостоячая Potentilla erecta (L.) Rauesch - до 31%, кровохлебка лекарственная Sanguisorba officinalis L. - до 40%) и аскорбиновую кислоту (витамин С) в обратном соотношении. В таблицах 7 и 8 приведены показатели моллюскоцидной активности в зависимости от содержания дубильных веществ и аскорбиновой кислоты (витамина С).

Таблица 7 Моллюскоцидная активность (%) препаратов на основе растительного сырья (экстракт) в зависимости от содержания дубильных веществ и аскорбиновой кислоты (витамина С) Растительное сырье Биологически активные вещества Моллюски дубильные вещества, % аскорбиновая кислота, мг % L. truncatula, L. subangulata, L. goupili L. auricularia, L. ovata, L. peregra, L. stagnalis, P. planorbis, P. corneus температура воды 25-31°C, pH 6,7-7,1 Сабельник болотный Comarum palustre L. до 12 431,0 Ель европейская Picea abies L. до 16 300,0-400,0 Горец змеиный Polygonum bistorta L. (надземная часть) до 10 722,3-746,6 Лапчатка прямостоячая Potentilla erecta (L.) Rauesch до 31 132,0 Кровохлебка лекарственная Sanguisorba officinalis L. до 40 до 360,0 Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Как видно из таблиц 7 и 8, несмотря на количественные различия в содержании дубильных веществ (в растительном сырье из сабельника болотного Comarum palustre L., ели европейской Picea abies L., горца змеиного Polygonum bistorta L. дубильных веществ в 2,79 раза меньше, чем в растительном сырье из лапчатки прямостоячей Potentilla erecta (L.) Rauesch и кровохлебки лекарственной Sanguisorba officinalis L. получены сопоставимые показатели моллюскоцидной активности. Можно предположить, что аскорбиновая кислота усиливает моллюскоцидный эффект по отношению к пресноводным брюхоногим.

Таблица 8 Моллюскоцидная активность (%) препаратов на основе растительного сырья (порошок) в зависимости от содержания дубильных веществ и аскорбиновой кислоты (витамина С) Растительное сырье Биологически активные вещества Моллюски дубильные вещества, % аскорбиновая кислота, мг % L. truncatula, L. subangulata, L. goupili L. auricularia, L. ovata, L. peregra, L. stagnalis, P. planorbis, P. corneus температура воды 18-25°C, pH 6,6-7,0 Сабельник болотный Comarum palustre L. до 12 431,0 Ель европейская Picea abies L. до 16 300,0-400,0 Горец змеиный Polygonum bistorta L. (надземная часть) до 10 722,3-746,6 Лапчатка прямостоячая Potentilla erecta (L.) Rauesch ДО 31 132,0 Кровохлебка лекарственная Sanguisorba officinalis L. до 40 до 360,0 Примечание: в числителе - % гибели моллюсков, в знаменателе - % гибели кладок моллюсков

Пример 5. Отбирали растительное сырье, содержащее различные классы биологически активных веществ. В таблицах 9 и 10 приведены показатели моллюскоцидной активности в зависимости от содержания различных классов биологически активных веществ.

Как видно из таблиц 9 и 10, наличие гликозидов, органических кислот, моно- и полисахаридов, эфирных масел, смол и пигментов не оказывало отрицательного влияния на уровень моллюскоцидной активности. Так, при использовании препаратов на основе сабельника болотного (содержит органические кислоты) и гравилата речного (не содержит органических кислот), горца змеиного (содержит моно- и полисахариды) и ели европейской (не содержит моно- и полисахаридов), толокнянки обыкновенной (содержит эфирные масла), и дуба обыкновенного (не содержит эфирных масел), гравилата речного (содержит смолы) и лапчатки прямостоячей (не содержит смол), толокнянки обыкновенной (содержит пигменты) и аира обыкновенного (не содержит пигментов) получены сопоставимые результаты.

Преимуществом моллюскоцидов на основе растительного сырья по сравнению с моллюскоцидами синтетического происхождения является «экологическая» чистота, поскольку они малотоксичны в отношении млекопитающих, земноводных, рыб, гидробионтов, растительности и практически не обладают кумулятивными свойствами (таблица 11).

Экологическая «чистота» зависит в значительной степени от наличия и количественного содержания токсических веществ в растительном сырье. Известно, что основными токсическими веществами растительного происхождения являются алкалоиды, гликозиды, фотосенсибилизирующие пигменты, органические кислоты, которые вызывают нарушения отдельных систем и органов Дмитров С., Джуров А., Антонов С. /Диагностика отравлений животных; Пер. с болг. К.С.Богданова; под ред. В.А.Бесхленова. - М.: Агропромиздат, 1986. - 283 с; Орлов Б.Н. и др. Ядовитые животные и растения СССР. - М.: Высшая шк., 1990. - 272 с. (таблица 11).

Из органических кислот высокой фармакологической активностью обладают щавелевая кислота, а также кетокислоты: пировиногрданая, щавелевоуксусная, α-кетоглутаровая. Так, соли щавелевой кислоты (оксалаты) вызывают сильное нарушение обмена веществ. Моногидрат оксалата калия замещает кальций в крови и осаждает его в виде нерастворимого оксалата кальция, что приводит к уменьшению свертываемости крови. Замена кальция калием может привести к сильному возбуждению ЦНС, а оксалат кальция осаждается в мочевых канальцах, вызывая нефриты и уремию (Орлов Б.Н. и др. Ядовитые животные и растения СССР. - М.: Высшая шк., 1990. - C.134). Токсическое действие органических кислот может быть нейтрализовано дубильными веществами, которые в растительном сырье, отобранном для получения моллюскоцидов, содержатся в значительном количестве (более 8%).

Приведенные примеры конкретного применения подтверждают осуществимость предлагаемого способа и возможность конструирования новых моллюскоцидов на основе растительного сырья, эффективных против целевых (пресноводные моллюски - промежуточные хозяева возбудителей трематодозов) и малотоксичных по отношению к нецелевым (сельскохозяйственные животные) объектам, что обеспечит их использование для пастбищной профилактики в системе противофасциолезных мероприятий.

Источники информации

1. Горохов В.В., Осетров B.C. Моллюскоциды и их применение в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1978. - 224 с.

2. RU 2141204 C1, 1999.

3. RU 2148319 C1, 2000.

4. RU 2239321 C1, 2004.

5. RU 2273133 C1, 2006.

6. RU 2273134 C1, 2006.

7. RU 2284108 C1, 2006.

Использование: в ветеринарии. Отбирают предварительно измельченное и досушенное или проэкстрагированное водой, этиловым спиртом или нашатырным спиртом растительное сырье, которое содержит дубильные вещества в количестве не менее 8%, фитонциды, железо в количестве не менее 0,07 мг/г, медь в количестве не менее 0,25 мкг/г, цинк в количестве не менее 0,25 мкг/г, алюминий в количестве не менее 0,12 мкг/г, барий в количестве не менее 3,06 мкг/г и витамин С в количестве не менее 117,0 мг % и не содержит алкалоидов, сердечных гликозидов, циангликозидов, тиогликозидов, сапонин-гликозидов, гликоалкалоидов и фотосенсибилизирующих пигментов. Изобретение позволяет повысить эффективность средства и снизить его токсичность. 11 табл.

Способ получения растительных моллюскоцидов, включающий измельчение и досушивание или экстрагирование растительного сырья водой, этиловым или нашатырным спиртом, отличающийся тем, что отбирают растительное сырье, которое содержит дубильные вещества в количестве не менее 8%, фитонциды, железо в количестве не менее 0,07 мг/г, медь в количестве не менее 0,25 мкг/г, цинк в количестве не менее 0,25 мкг/г, алюминий в количестве не менее 0,12 мкг/г, барий в количестве не менее 3,06 мкг/г и витамин С в количестве не менее 117,0 мг % и не содержит алкалоидов, сердечных гликозидов, циангликозидов, тиогликозидов, сапонин-гликозидов, гликоалкалоидов и фотосенсибилизирующих пигментов.