СРЕДСТВО ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ У ПЧЕЛ И ЗАЩИТЫ ИХ ОТ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Российский патент 2010 года по МПК C12N1/20 A23K1/18 

Изобретение относится к области микробиологии, биотехнологии, ветеринарии и представляет собой применение по новому назначению штамма бактерий Bacillus subtilis 11В, обладающего высоким уровнем ферментативной активности и широким спектром антагонистической активности, для стимуляции физиологических функций у пчел и защиты их от инфекционных заболеваний.

После зимовки пчелиные семьи бывают ослабленными в результате воздействия на их организм экстремальных факторов внешней среды, возбудителей инфекционных и инвазионных заболеваний, что приводит к слабому развитию пчелиных семей.

Для стимуляции размножения пчел и повышения их резистентности к возбудителям заболеваний, повышения устойчивости к экстремальным факторам внешней среды пчел подкармливают препаратами, содержащими наряду с питательными субстратами различные биологически активные вещества.

Наряду с белковой подкормкой пчел, для повышения иммунного статуса, необходимо поступление в их организм и биостимуляторов.

Известны различные лечебно-профилактические препараты для пчел, содержащие биологически активные вещества, витамины. Например, препарат «Пчелка» в качестве биологически активных компонентов содержит хвойный экстракт натуральный и масло чесночное (1). Препарат ВЭСП содержит в качестве действующего вещества экдистерон и витамин В-12 (2). Эти препараты способны стимулировать жизнедеятельность пчел, но не обладают антагонистической активностью в отношении болезнетворных микроорганизмов.

С целью лечения и профилактики заболеваний пчел используются также препараты, содержащие микроорганизмы, способные защитить пчел от развития заболеваний (3).

Наиболее близким аналогом является биопрепарат для повышения продуктивности пчел, содержащий в качестве биологически активного вещества сухую биомассу бифидобактерий штамма Bifidobacterium globosum и сухую биомассу штамма Streptococcus faecium, а также добавки и наполнитель (4).

Недостатком указанного аналога является ограниченность спектра антагонистической активности указанных штаммов, в том числе против возбудителей заболеваний у пчел.

В то же время известны препараты-пробиотики из бактерий рода Bacillus, способные к выработке биологически активных веществ (ферментов, иммуностимуляторов, витаминов), обладающие широким спектром антагонистической активности и подавляющие развитие патогенных микробов и грибов (5). Эти препараты находят широкое применение. В сельском хозяйстве используется препарат фитоспорин на основе штамма Bacillus subtilis 26Д для подавления фитопатогенных бактерий и грибов у растений (6). В медицине - бактиспорин (7) на основе штамма Bacillus subtilis 3Н, в ветеринарии для лечения заболеваний птиц и сельскохозяйственных животных используют споровит на основе штамма Bacillus subtilis 12В (8).

Известен также штамм бактерий Bacillus subtilis 11В, обладающий широким спектром антагонистической активности, достаточным для одновременной защиты от патогенных микроорганизмов, вызывающих заболевания у растений, людей и животных (9).

Поэтому задачей данного изобретения явилось использование штамма бактерий Bacillus subtilis 11В, обладающего высоким уровнем ферментативной активности и широким спектром антагонистической активности к патогенным бактериям и грибам, для стимуляции жизнедеятельности пчел и защиты их от инфекционных заболеваний.

Технический результат заключается в том, что применение предлагаемого средства - штамма Bacillus subtilis 11В, ВКМ В-2218Д обеспечивает одновременно и стимуляцию физиологических функций у пчел, и защиту их от инфекционных заболеваний.

Учитывая важность весеннего развития пчелиной семьи и необходимость стимуляции роста семей пчел в этот период, осуществляли подкормку пчел суспензией штамма Bacillus subtilis 11В в весенний период в течение 1 месяца.

Опыты проводились весной 2007 г. на учебной пасеке Башкирского государственного аграрного университета. Для изучения влияния стимулирующих подкормок на показатели состояния пчелиных семей были сформированы 3 группы по принципу пар аналогов по 5 семей в каждой.

В первой опытной группе в качестве подкормки использовали суспензию штамма бактерий Bacillus subtilis 11В с концентрацией 1,0·10⁷-1·10⁸ клеток в 1 мл сахарного сиропа. Во второй опытной группе применяли коммерческий препарат «Пчелка», обладающий стимулирующим действием на развитие и продуктивность семей пчел.

Показатели исходного состояния семей пчел контрольной и двух опытных групп приведены в таблице 1.

Анализ приведенных данных в таблице 1 показывает, что до проведения подкормок (на 15.04.2007 г.) в опытных и контрольной группах пчел сила пчелиных семей была примерно одинаковой и колебалась в пределах 5-6 улочек. Таким образом, установлено, что группы семей пчел, сформированные для исследований, являлись однородными по всем зоотехническим показателям.

Подкормку пчел осуществляли в течение 1 месяца. Состояние семей пчел в контрольной и опытных группах через месяц (на 16.05.2007 г.) приведено в таблице 2.

Как следует из данных, приведенных в таблице 2, использование подкормки в опытных группах изменило силу семей в сторону возрастания по сравнению с контрольной группой.

В первой опытной группе, где подкормку производили штаммом бактерий Bacillus subtilis 11B, сила пчелиной семьи в среднем возросла до 10-11 улочек, во второй опытной группе - до 9-11 улочек, в контрольной - до 8-10 улочек.

Таким образом, установлено, что первая опытная группа семей пчел, получавшая подкормку суспензией штамма бактерий Bacillus subtilis 11В, превосходила по силе контрольную группу на 15,2%.

Количество печатного расплода было выше контроля на 8,2%, тогда как в группе коммерческого препарата «Пчелка» семьи пчел превосходили по силе контрольную группу только на 6,5%, количество печатного расплода было выше контроля на 3,6%.

Поскольку есть необходимость поддерживать силу пчелиных семей в течение всего периода медосбора, были проведены исследования влияния суспензии бактерий Bacillus subtilis 11В на состояние пчелиных семей в течение всего весенне-летнего периода.

Опыты проводились весной-летом 2007 г. на учебной пасеке Башкирского государственного аграрного университета. Для изучения влияния суспензии бактерий Bacillus subtilis 11В на показатели состояния пчелиных семей были сформированы 2 группы (опытная и контрольная) по принципу пар аналогов по 10 семей в каждой.

В первой опытной группе в качестве подкормки использовали суспензию штамма бактерий Bacillus subtilis 11В с концентрацией 1,0·10⁵-1·10⁶ клеток в 1 мл сахарного сиропа. Во второй контрольной группе подкормку осуществляли только сахарным сиропом. Результаты исследования состояния пчелиных семей представлены в таблице 3.

Как следует из полученных данных, в опытной группе количество печатного расплода составило 18200 ячеек, в контрольной - 16420 ячеек, т.е. превосходило контрольную группу на 1780 ячеек или 10,8%. Сила пчелиных семей опытной группы превышала показатель контрольной группы при подготовке к главному медосбору на 16,5%, по окончании медосбора - на 23,5%. Таким образом было установлено, что использование суспензии штамма Bacillus subtilis 11В в качестве подкормки приводит к стимуляции физиологической активности и жизнедеятельности семей пчел.

Для изучения возможности защиты пчел от инфекционных заболеваний при использовании суспензии штамма Bacillus subtilis 11В исследована антагонистическая активность штамма в отношении патогенных бактерий и грибов, выделенных от больных пчел методом in vitro.

Таблица 3
Показатели состояния пчелиных семей в весенне-летний период при использовании суспензии штамма бактерий Bacillus subtilis 11В в качестве подкормки Показатели состояния пчелиных семей n_ср Группы пчелиных семей 1. Опытная (суспензия штамма бактерий Bacillus subtilis 11В в сиропе) 2. Контрольная (сахарный сироп) Количество печатного расплода, сотни ячеек n_ср=182,0±3,7 n_ср=164,2±5,2 Сила семьи до наступления главного медосбора (улочки) 11,3±0,3 9,7±0,2 Сила семьи по окончании главного медосбора (улочки) 8,4±0,2 6,8±0,4

От больных пчел были выделены 2 бактериальные культуры патогенных штаммов - Paenibacillus larvae (возбудитель американского гнильца) и Bacillus orpheus (возбудитель европейского гнильца) и 2 культуры патогенных грибов - Aspergillus niger и Penicillium sp.

Антагонистическую активность исследовали методом отсроченного антагонизма. Культуру Bacillus subtilis 11В высевали штрихом по диаметру чашки Петри с картофельно-глюкозным агаром. Посевы инкубировали в термостате при 37°С в течение 72 ч. Затем к выросшей культуре штамма Bacillus subtilis 11В подсевали штрихом патогенные микроорганизмы (суспензии клеток суточных культур в физиологическом растворе в концентрации 5·10⁸/мл). Учет результатов проводили через 18 ч инкубирования при 37°С по величине зон отсутствия роста патогенных (тест-культур) бактерий. Контролем роста культур служило параллельное выращивание тест-культур на чашках с картофельно-глюкозным агаром без исследуемой культуры.

Методика посева в опытах с патогенными грибами: суспензию культуры штамма Bacillus subtilis 11В высевали на чашке Петри с картофельно-глюкозным агаром методом укола одновременно с посевом патогенного гриба, который предварительно наносили на поверхность агара в объеме 0,2 мл и тщательно растирали. Культивировали посевы 24-72 ч при температуре 37°С. Результаты регистрировали по диаметру зоны задержки роста патогенного гриба вокруг выросшей колонии штамма Bacillus subtilis 11В. Контролем роста культуры гриба служило параллельное выращивание гриба на чашках с картофельно-глюкозным агаром без культуры штамма Bacillus subtilis 11В. Данные изучения антагонистической активности штамма Bacillus subtilis 11В представлены в таблице 4. Как видно из данных, штамм бактерий Bacillus subtilis 11В обладает антагонистической активностью против патогенных для пчел видов бактерий и грибов и может использоваться для профилактики и лечения заболеваний пчел.

Таблица 4
Антагонистическая активность штамма Bacillus subtilis 11B Зона задержки роста (мм) Виды микроорганизмов Aspergillus niger Penicillium sp. Paenibacillus larvae Bacillus orpheus 15×18 20×18 13×15 18×20

Использованные источники информации

1. Наставление по применению препарата «Пчелка».

2. Наставление по применению ветеринарного препарата ВЭСП.

3. Заявка на изобретение RU №2001117495, «Лечение заражения пчелиного расплода - гнильца», опубл. 2003.05.10.

4. Патент RU №2166322, «Биопрепарат для повышения продуктивности пчел», опубл. 2001.05.10.

5. Смирнов В.В., Резник С.Р., Сорокулова И.Б., Вьюницкая В.А. Дискуссионные вопросы создания и применения бактериальных препаратов для коррекции микрофлоры теплокровных // Микробиологический журнал. - 1992. - Т.54, №6. - С.82-92.

6. Патент RU №2099947, «Биопрепарат Фитоспорин для защиты растений от болезней», опубл. 25.12.97.

7. Патент RU №2130316, «Лечебно-профилактический биопрепарат «Бактиспорин», опубл. 20.05.1999.

8. Патент RU №2172175, «Лечебно-профилактический биопрепарат», опубл. 27.12.1999.

9. Патент RU №2162172, «Штамм бактерий Bacillus subtilis, обладающий широким спектром антагонистической активности», опубл. 2002.05.10.

Штамм бактерий Bacillus subtilis 11В, ВКМ В-2218Д, обладающий высоким уровнем ферментативной активности и широким спектром антагонистической активности, используют для стимуляции физиологических функций у пчел и защиты их от инфекционных заболеваний. Суспензией штамма бактерий Bacillus subtilis 11В с концентрацией клеток 1,0·10⁵-1·10⁸ в 1 мл сахарного сиропа подкармливают пчел в течение 1 месяца. Это повысило силу пчелиных семей и количество печатного расплода с одновременной защитой их от инфекционных заболеваний. 4 табл.

Применение штамма Bacillus subtilis 11B, BKM В-2218Д для стимуляции физиологических функций у пчел и защиты их от инфекционных заболеваний.