Моллюскоцидное средство для борьбы с возбудителями гельминтозов и способ его получения Российский патент 2017 года по МПК A01N65/00 A01P9/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к ветеринарной гельминтологии, и может быть использовано в качестве моллюскоцидного средства в борьбе и профилактике различных гельминтозов животных.

В качестве борьбы и профилактики с гельминтными заболеваниями животных фармакопейным способом используют препараты мыльнянки лекарственной (Saponaria officinalis). Способ позволяет реализовать указанное назначение. Изобретение касается растительного средства для борьбы с моллюсками (прудовиками, планорбидами и другими) - промежуточными хозяевами возбудителей гельминтозных заболеваний животных, дезинвазии выгульных пастбищ, и может быть использовано в системе сезонных профилактических мероприятий.

Гельминтозные заболевания распространены у большинства домашних, диких животных, птиц, а также человека, они наносят значительный экономический ущерб сельскому хозяйству. У большинства гельминтозов, особенно пастбищных, в биологическом цикле развития имеются промежуточные хозяева - личинки насекомых, ракообразные, рыбы, пресмыкающиеся, а также моллюски. Моллюски - источники большинства трематодозных и нематодозных инвазий животных. В организме этих беспозвоночных происходит ряд стадий развития личиночных форм гельминтов. В различные сезоны года число личиночных стадий гельминтов варьирует, поэтому для проведения борьбы и профилактики гельминтозных заболеваний животных следует подбирать временные периоды, когда возбудителей инвазий в организме моллюска концентрируется большое количество.

Устойчивость моллюсков к воздействиям физических, химических и биологических факторов зависит от толщины мерцательного слоя покровного эпителия и плотности коллагеновых волокон, образующих покров кожно-мускульного мешка беспозвоночного.

Моллюскоцидную обработку выпасных лугов, например в Центральной России, проводят в период активного состояния моллюсков (период икромета, развития и роста) - в мае-июне (после схода талых вод) и в августе-сентябре при температуре воды не ниже 13°С и рН не выше 7,6. Препараты мыльнянки на пастбищных лугах в места обитания моллюсков (лужи, заболоченные и прибрежные участки водоемов, противопожарные каналы, канавы, мочажины, лужи, ямы) вносят в форме рабочего раствора с помощью опрыскивателя (пульверизатора), а в форме порошка - вручную с наветренной стороны. Перед дезинвазией заливных лугов (пойм) прекращают внесение органических и минеральных удобрений.

Известны различные способы уничтожения моллюсков. Способы применения различных форм моллюскоцидов избираются в зависимости от биологических особенностей моллюсков, их экологии, условий применения, биотопов, с учетом остальных оптимальных технических препаратов. Наиболее известны и часто применимы такие способы как опрыскивание, опыливание, рассев или разбрасывания гранул, шариков и др., введение моллюскоцидов в струю воды, пополняющей водоем, использование аэрозолей, капельное внесение, использование аэрозолей, фумигация, раскладывание привлекающих приманок, покрытие поверхностей (пропитывание, вкрапление).

Известен ряд моллюскоцидов синтетического и растительного происхождения, различающихся по структуре и механизмам действия, токсичности и стоимости препарата.

Препараты синтетического ряда, соединения меди, мышьяка, цинка, бария, ртути и полихлортерпены, спирты, фенолы и т.д. являются более перспективными, но применение их на больших площадях довольно дорого. Эти препараты ограничено доступны и являются токсичными для окружающей среды. Многие химические соединения обладают высокой моллюскоцидной активностью, однако для применения их в практических условиях необходимо, чтобы наряду с высокой моллюскоцидной активностью эти соединения были безопасны для человека, растений и микроорганизмов. Важно, чтобы через определенное время после обработки моллюскоцидным препаратом остаточное количество химических веществ, содержащихся в сельскохозяйственной продукции, полученной с обработанного участка, было безопасна для животных и человека.

Препараты растительного происхождения являются экологически чистыми и слаботоксичными относительно млекопитающих, рыб, земноводных, гидробионтов и растительности. Также данная группа моллюскоцидов недорогая, доступная и безопасная в применении.

Разработка безопасного, дешевого и высокоэффективного способа уничтожения моллюсков является актуальной задачей на сегодняшний день в качестве борьбы и профилактики гельминтозных заболеваний животных при выгульном (пастбищном) их содержании.

Наиболее близким методом уничтожения моллюсков является фармакопейный способ получения препаратов (порошка, водного, спиртового, аммиачного экстрактов) на основе ели европейской (Picea abies), бадана толстолистного (Bergenia crassifolia), дуба обыкновенного (Quercus robur) [1, 2, 3]. Травянистое растение бадан толстолистный территориально доступен только в Забайкалье, Якутии, Алтае, Туве. Короткий срок выращивания, высокая урожайность и широкая доступность предлагаемого сырья из мыльнянки по сравнению с елью и дубом доказывает перспективность использования моллюскоцидных свойств растения. С целью расширения ареала растительных моллюскоцидных препаратов и расширения сырьевой базы предлагается использовать препараты из корней, стеблей, листьев, цветов и плодов мыльнянки лекарственной (S. officinalis), распространенной повсеместно. Согласно известным изобретениям по уничтожению моллюсков, неизвестно было действующее вещество, обладающее молюскоцидным свойством, полученное из растений. В нашем же случае мы целенаправленно использовали препараты мыльнянки, которые содержат в себе поверхностно-активные вещества (ПАВ) - тритерпеновые сапонины, обладающие моллюскоцидными свойствами [4]. Особенно богаты сапонинами корни и корневища, в них этих веществ обнаружено до 20-25%, из которых выделен сапонарозид, гипсогенин (С₃₀Н₄₆О₄), сапорубрин и сапорубриновая кислота. В листьях найден флавоновый гликозид сапонарин (С₂₇Н₃₂О₁₆), витексин (С₂₁Н₂₀О₁₀), сапонаретин. Растительные сапонины являются экологически «чистыми» и слабо и очень слаботоксичными для млекопитающих животных, рыб, земноводных, гидробионтов и растительности.

Наиболее близким аналогом препарата является отвар мыльнянки. До настоящего изобретения авторами [4] был предложен прототип - отвар из корней, стеблей и листьев растения в концентрации 1000 мг/л (0,1%-й). Моллюскоцидный эффект наблюдался к 6-м суткам. Нами предложена фармакопейная форма мыльнянки в виде спиртового и аммиачного экстрактов, которые уступают по эффективности моллюскоцидного действия отвару. В предложенной 0,1%-й концентрации авторами [4] отвар растения показывает слабую эффективность и небольшой срок хранения. При приготовлении отвара в режиме более 100°С частично разрушаются органические вещества, в том числе и сапонины, обладающие моллюскоцидным действием.

Предлагаемые нами препараты (спиртовой и нашатырный экстракты) имеют более длительный срок хранения по сравнению с отваром и обладают большей эффективностью.

Цель настоящего изобретения - разработка экологически безопасного, быстрого, доступного, дешевого и эффективного препарата с моллюскоцидным эффектом. Химически активную группу веществ (сапонины) из растения получали в виде порошка, спиртовой и аммиачной экстракцией.

Мыльнянка, или Сапонария (лат. Sapondrid) - род однолетних, двулетних и многолетних травянистых растений семейства гвоздичные (Caryophyllaceae). Название рода происходит от лат. sapo - "мыло", по способности корней образовывать пену. На территории России и стран СНГ повсеместно произрастает 10 видов растений этого рода [5].

Мыльнянка лекарственная является сильным отхаркивающим и противокашлевым средством, применяемым для разжижения густой бронхиальной слизи при бронхитах, пневмонии, коклюше, мучительном кашле, а также она проявляет антимикробное, мочегонное, желчегонное, противовоспалительное, ранозаживляющее и противоревматическое лечебные действия [6, 7]. Также препараты мыльнянки увеличивают выделение пота и мочи, прекращают изжогу и тошноту. Местно (в виде ванн, примочек, кашицы из порошка, мази) лечит чесотку, экзему, чешуйчатый лишай, гнойные раны, фурункулез, золотуху, различные кожные сыпи, дерматиты. Замечено, что очень эффективен отвар мыльнянки против чешуйчатого лишая. Кашицу (измельченные корни с небольшим количеством горячей кипяченой воды) местно используют для лечения гнойных ран, рожистых воспалений, экзем. Сапонины мыльнянки оказывают местное раздражающее действие с высокой гемолитической активностью.

Эффективность предлагаемого способа борьбы с пастбищными моллюсками отражена в следующих примерах.

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1. Получение порошка, экстрактов мыльнянки лекарственной. Сбор растения производится в сезонный период с июля по октябрь месяцы по достижению максимального выхода вегетационной массы. В это время в физиологии растения происходит цветение, созревание семян и накопление поверхностно-активных веществ (ПАВ). Растения выкапывают с корнями, промывают в водопроводной воде от грунта и сушат в тени без доступа солнечных лучей до влажности 15-18%. Далее готовят моллюскоцидные препараты.

Порошок препарата из корней, листьев, стеблей, цветков и семян растения готовят измельчением высушенного сбора в ступке с пестиком до размера 1-3 мм частиц.

Подготовленный препарат (порошок) мыльнянки лекарственной помещается в коническую колбу и заливается 96%-м этиловым или нашатырным спиртом из расчета на 1 г 100 мл жидкости. Колба устанавливается на орбитальную качалку в термостатирующей среде при температуре 28±2°С. Перемешивание осуществляется при 100 об/мин. Экстрагирование производится в течение 24 часов. Полученный экстракт фильтруется через фильтровальную бумагу, а затем через мембранный фильтр с порами размером 0,2 нм. Фильтрат подвергается концентрированию в роторном испарителе HEIGOLPH (Германия) при температуре 45±2°С и 280±5 об/мин, а также давлении воздуха 4 кПа. Досушивание концентрата осуществляется в вакуум-эксикаторе при комнатной температуре и давлении в 10 кПа в течение 24 часов.

Полученный продукт представляет собой аморфную гелеобразную массу темно-зеленого цвета со специфическим тонким запахом, хорошо растворим в воде и спирте.

Пример 2. Опыт по лабораторному исследованию моллюскоцидных свойств препаратов мыльнянки лекарственной (Sapondria officinalis).

Работу проводили в лаборатории эпизоотологии паразитарных болезней животных ВНИИП, создавая при этом искусственные биотопы для моллюсков.

Культуру беспозвоночных, промежуточных хозяев гельминтозных инвазий, собирали с естественных биотопов Московской области. Моллюсков держали в кристаллизаторах объемом 3-5 л по 30 штук, пластиковых фотокюветах 30-50 л по 250 шт., аквариумах 60-80 л по 300 шт. с наличием глины, керамзита, отстоявшейся воды, полевых и водных растений. Грунт и растения были собраны с территории научно-испытательного отделения ВНИИП. Для освещения биотопов в лаборатории использовали фитолампы типа Fluora, а для аэрации грунта и воды аквариумные компрессоры. Жизнеспособность моллюсков выявляли микроскопированием под бинокулярным микроскопом Levenhuk 3ST во время нагревания беспозвоночных на столике Морозова в течение 5-10 минут по двигательной активности. Исследования проводились через 3 месяца после изъятия всех компонентов из естественных условий. В качестве контроля использовали 0,1%-й отвар мыльнянки. Учет результатов и наблюдения проводили в течение 30 суток после воздействия препаратов.

Порошок мыльнянки в условиях лаборатории показал моллюскоцидное действие в отношении двух видов прудовиков, малого (Lymneae truncatula) и болотного (Lymneae palustris). Обработку порошком культур моллюсков проводили рассеиванием вручную в дозе 10 г на площадь 1 м² биотопа. Начиная с 17-х суток опыта по 30 происходила гибель беспозвоночных. Показатель жизнеспособности моллюсков к 30 дню опыта составил от 0% до 3,3% (табл. 1). В контроле выявлена единичная гибель на 27-30 сутки у малого прудовика. Болотный прудовик оказался устойчивым к отвару мыльнянки.

Спиртовой экстракт мыльнянки в условиях лаборатории использовали в 0,01, 0,1, 1 и 10%-ной концентрации (табл. 2). Разведенный препарат рассеивали ручным распылителем Grida объемом 1000 мл из расчета 100 мл на 1 м² площади искусственного биотопа. В аквариумах объемом 80 л с наличием болотной воды 50 л и культурами планорбид (Planorbis planorbis) и обыкновенного прудовика (Lymneae stagnalis) вносили препарат в таком же объеме. Рабочий раствор препарата готовили из водопроводной воды с доведением его до нужной концентрации.

100%-ный моллюскоцидный эффект оказали экстракты 1 и 10%-ной концентрации. Гибель беспозвоночных отмечалась в период от 3 до 36 часов. 0,1% раствор спиртового экстракта оказал 100%-ный моллюскоцидный эффект у малого прудовика, гибель беспозвоночных отмечалась в период с 5 по 16 сутки. Гибель от 53,6 до 61,7% беспозвоночных (болотного и обыкновенного прудовиков, планорбидных катушек) отмечена в период с 10 по 30 сутки. Раствор с концентрацией спиртового экстракта 0,01% практически не оказал моллюскоцидного действия. Единичная гибель беспозвоночных в течение месяца отмечена у малого прудовика и планорбидных катушек (Planorbis planorbis). В контроле отмечена единичная гибель моллюсков с 20 по 30 сутки.

Моллюскоцидный эффект у малого и болотного прудовиков от аммиачного экстракта мыльнянки показан в таблице 3. Препарат вносили рассеиванием ручным распылителем Grida объемом 1000 мл в такой же дозе 100 мл рабочего раствора на 1 м² площади биотопа, что и спиртовой экстракт. В условиях лаборатории 0,01%-ный и 0,1%-ный водные растворы аммиачного экстракта мыльнянки показали единичную гибель моллюсков от препарата в течение 18-30 суток исследования. 1,0%-ный водный раствор показал высокую эффективность (100%) при воздействии на беспозвоночных в течение 4-8 часов. Через 10-15 минут беспозвоночные переставали активно двигаться, тело полностью погружалось в раковину. При микроскопировании моллюсков (увеличение х2 - 20) отмечалось заметное выделение слизи (защитная реакция организма беспозвоночного на контактное раздражение препарата). В контроле с 0,1%-ным отваром мыльнянки отмечена единичная гибель моллюсков с 28 по 30 сутки.

Пример 3. Проведение полевых исследований по изучению моллюскоцидного действия спиртового экстракта мыльнянки обыкновенной (S. officinalis). На территории выгульных пастбищ Московской, Рязанской и Брянской областей проводили испытания на беспозвоночных в естественных биотопах. В весенний период было выбрано два места со стациями легочнодышащих моллюсков площадью 12 и 27 Га. На исследуемых территориях имеется стоячая вода от талых вод, которая остается до июня-июля в виде луж и мочажин. В период весеннего половодья (март, апрель) в этих местах могут образовываться русла стоков воды глубиной не более 12 см. В мае-июне выбрали 5 биотопов из каждого места с населяющими его моллюсками. Плотность естественной посадки беспозвоночных на площадях биотопов с гидрологическим режимом от 11 до 48 м² была различной: L. truncatula - от 9 до 54 экз./м², L. palustris - от 18 до 184 экз./м², L. auricularia - от 0 до 18 экз./м², Physa fontinalis - от 17 до 82 экз./м². Обработку моллюскоцидным препаратом на основе спиртового экстракта проводили опрыскиванием аппаратом «ЖУК» ОП-209 объемом 9 л из расчета 100 мл 1%-ного раствора на 1 м² биотопа. Учет результатов исследования проводили на 7, 14 и 30 сутки опыта. В результате поставленных экспериментов на естественных биотопах с моллюсками регистрировались только пустые раковины беспозвоночных в период учета результатов в количествах от 2 до 18 экз./м².

Предлагаемый способ, включающий в себя применение спиртового или нашатырного экстракта мыльнянки лекарственной, обеспечивает быструю, дешевую, экологически безопасную и эффективную борьбу с моллюсками - промежуточными хозяевами гельминтов животных.

Список использованных источников

1. RU 2239321, А01N 65/00, 2004.

2. RU 2148319, А01N65/00, 2000.

3. RU 2141204, А01N 65/00, А01K 61/00, 1999.

4. Горохов В.В., Осетров B.C. Моллюскоциды и их применение в сельском хозяйстве. - М.: Колос. - 1987. - 224 с.

5. Барабанов Е.И. Ботаника: учебник для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издат. центр «Академия», 2006. - 448 с.

6. Даников Н.И. Целебные ядовитые растения. - М.: РИПОЛ классик, 2005. - С. 319-323.

7. Пешкова Г.И., Шретер А.И. Растения в домашней косметике и дерматологии. Справочник. МСП. 2001. 684 с.

Заявлена группа изобретений: способ получения моллюскоцидного средства и моллюскоцидное средство, полученное заявленным способом. Группа изобретений относится к биотехнологии и может быть использована в борьбе и профилактике различных гельминтозов животных. Способ предусматривает сбор, сушку растения мыльнянки лекарственной (Saponaria officinalis), растирание высушенного растения в порошок. Проводят экстракцию порошка мыльнянки лекарственной этиловым или нашатырным спиртом в массовом соотношении 1:100 в течение 24 часов при постоянной температуре 28±2°С и перемешивании в 100±1 об/мин. При этом полученный экстракт отфильтровывается через фильтровальную бумагу. Фильтрат подвергают концентрированию в роторном испарителе HEIGOLPH при давлении 4±2 кПа, температуре 45±2°С и 280 об/мин с последующим досушиванием концентрата в течение суток в вакуум-эксикаторе при давлении 10 кПа и получением моллюскоцидного средства. Группа изобретений позволяет повысить эффективность моллюскоцидов и увеличить продолжительность хранения препарата. 2 н.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.

1. Способ получения моллюскоцидного средства, включающий сбор, сушку растения мыльнянки лекарственной (Saponaria officinalis), растирание пестиком в ступке высушенного растения мыльнянки лекарственной до состояния порошка, отличающийся тем, что порошок высыпают в коническую колбу для экстракции этиловым или нашатырным спиртом в массовом соотношении 1:100 в течение 24 часов при постоянной температуре 28±2°C и перемешивании в 100±1 об/мин, при этом полученный экстракт отфильтровывается через фильтровальную бумагу, а затем концентрируется в роторном испарителе при давлении 4±2 кПа, температуре 45±2°C и 280 об/мин, после чего досушивается в течение суток в вакуум-эксикаторе при давлении 10 кПа.

2. Моллюскоцидное средство для борьбы с гельминтозами животных, представляющее собой гелеобразный экстракт мыльнянки лекарственной (S. officinalis), полученный способом по п. 1.