Способ инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, в инфицированном солевом растворе
Номер патента: 14809
Опубликовано: 30.10.2011
Авторы: Пинчук Сергей Владимирович, Воробей Александр Васильевич
Текст
(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИНАКТИВАЦИИ СПОР ГРИБОВ, ПАТОГЕННЫХ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ,В ИНФИЦИРОВАННОМ СОЛЕВОМ РАСТВОРЕ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Воробей Александр Васильевич Пинчук Сергей Владимирович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси. - 2005. - . 43. - . 335-341. МОЛЧАН О.В. и др. Современное состояние и перспективы развития микробиологии и биотехнологии Материалы Международной научной конференции. - Минск-Раков, 2006. - . 347350.2230110 2, 2004. СТРАХОВСКАЯ М.Г. и др. // ДАН. 2002. - Т. 384,2. - С. 263-266. СТРАХОВСКАЯ М.Г. и др. // Микробиология. - 2002. - Т. 71,3. - С. 349353. СТРАХОВСКАЯ М.Г. и др. // Микробиология. - 1998. - Т. 67,3. - С. 360363.2357770 1, 2009.2291700 2, 2007.2066552 1, 1996.2155813 2, 2000.(57) Способ инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, в инфицированном солевом растворе, включающий введение в солевой раствор порфиринового фотосенсибилизатора, проведение инкубации в темноте в течение не менее 20 минут и освещение видимым светом, отличающийся тем, что перед введением фотосенсибилизатора солевой раствор разводят дистиллированной водой до ионной силы 0,050,015 моль/л, в качестве фотосенсибилизатора вводят положительно заряженный 5,10,15,20-тетракис(4 метилпиридил)порфирин до концентрации 0,5-2,0 мкмоль/л,освещение проводят в дозе 7-14 Дж/см 2 при плотности мощности 12 мВт/см 2. Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в растениеводстве и семеноводстве для инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений. Известен способ инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, с использованием ионизирующего излучения. Снижение числа колониеобразующих единиц в 1 мл спор грибов рода ,, ,14809 1 2011.10.30, ,на 90 наблюдается после облучения суспензий спор в 0,06 фосфатном буфере -излучением в дозе 0,16-0,71 кГр 1. Недостатком данного способа является высокая опасность ионизирующего излучения для здоровья человека. Известен способ инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, с использованием растворенного в воде озона. Инкубация суспензий спор ( ,,, 5103 спор/мл) в воде в присутствии озона (3,52-4,76 мг/л) в течение 15-30 минут приводит к полному подавлению прорастания конидий, регистрируемому методом световой микроскопии по образованию ростовых трубок 2. Недостатком данного способа является необходимость наличия оборудования для производства озона и контроля его содержания в среде, а также токсичность озона для человека, что требует соблюдения особых мер техники безопасности. Известен способ инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных культур, основанный на облучении суспензий спор УФ-излучением. Инактивация более 99 спорв воде УФ-излучением с длиной волны 254 нм наблюдается после облучения в дозе 40 мДж/см 2 3. Полная инактивация конидий (и) наблюдается после облучения суспензий спор в фосфатном буфере УФ-излучением с длиной волны 254 нм в дозе 0,5-1,0 Дж/см 2 4. Однако УФ-излучение данного диапазона обладает выраженным канцерогенным, катарактогенным и иммуносупрессивным действием на человека, что делает небезопасным его практическое применение. Наиболее близким, принятым за прототип, является способ инактивации спор грибов,патогенных для сельскохозяйственных растений, с использованием соединений порфиринового ряда, обладающих фотосенсибилизирующей активностью, и оптического излучения видимого диапазона длин волн 5. Данный способ включает добавление к суспензиям спор грибов,,,(106 спор/мл) в фосфатном буфере фотосенсибилизатора - диметилового эфира гематопорфирина, в концентрации 25-710 мкмоль/л, инкубацию суспензии в течение 20 минут в темноте при 25 С и освещение светом в диапазоне длин волн 370-680 нм при плотности мощности 30 мВ/см 2 в суммарной дозе 27 Дж/см 2. Однако в данном способе инактивация спор патогенных грибов наблюдается при использовании очень высоких концентраций фотосенсибилизатора (510-710 мкмоль/л). Задача изобретения - повышение эффективности инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, снижение расхода дорогостоящего фотосенсибилизатора и уменьшение его токсического действия на человека. Поставленная задача в известном способе инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, в инфицированном солевом растворе, заключается в том,что в солевой раствор вводят порфириновый фотосенсибилизатор. Затем проводят инкубацию в темноте в течение не менее 20 минут и освещают видимым светом. Отличие заключается в том, что перед введением фотосенсибилизатора инфицированный солевой раствор разводят дистиллированной водой до ионной силы 0,05-0,015 моль/л, в качестве фотосенсибилизатора вводят положительно заряженный 5,10,15,20-тетракис(4 метилпиридил)порфирин до концентрации 0,5-2 мкмоль/л. Освещение проводят в дозе 714 Дж/см 2 при плотности мощности 12 мВт/см 2. Согласно предлагаемому изобретению, использование фотодинамически активного положительно заряженного порфирина и подобранной среды инкубации обеспечивает максимальное связывание фотосенсибилизатора со спорами, что позволяет быстро, безопасно и эффективно инактивировать споры грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, в инфицированном солевом растворе путем последующего его освещения видимым светом. 14809 1 2011.10.30 В предпочтительном варианте используют разведение раствора до ионной силы 0,015 моль/л, в качестве фотосенсибилизатора - несущий положительный заряд 5,10,15,20 тетракис(4 метилпиридил)порфирин (ТМПП) в концентрации 0,5-2 мкмоль/л, время инкубации фотосенсибилизатора со спорами в темноте - 20 минут и освещение видимым светом в диапазоне 400-700 нм в дозе 14 Дж/см 2 при плотности мощности 12 мВт/см 2. Сущность изобретения поясняется фигурами фиг. 1 - количество ТМПП, связываемого со спорами патогенных грибов, в забуференных фосфатами ( 7,4) растворахс различной ионной силой фиг. 2 - зависимость прорастания спор от времени инкубации в питательной среде после обработки ТМПП в забуференных фосфатами растворахс ионной силой 0,15 моль/л (кривые 1 и 2) и 0,015 моль/л (кривая 3), без освещения (кривая 1) и после освещения образцов (кривые 2 и 3) фиг. 3 - количество проросших в питательной среде спор после обработки ТМПП в различной концентрации в забуференном фосфатами растворес ионной силой 0,05 моль/л и освещения образцов. Примеры выполнения В предлагаемом способе для инактивации спор грибов используется фотосенсибилизируемое воздействие, эффективность которого зависит от количества связавшегося с мишенью (спорами) фотосенсибилизатора ТМПП. Увеличение связывания спорами несущего положительный заряд ТМПП достигается путем усиления электростатических взаимодействий при понижении ионной силы раствора. На фиг. 1 приведены данные о количестве ТМПП, связавшегося со спорамив солевых растворах с различной ионной силой. Концентрация спор - 5105 спор/мл, порфирина - 4,0 мкмоль/л,время инкубации спор с порфирином - 20 минут (время, при котором наблюдается насыщение связывания). Количество связавшегося ТМПП определяли в осадке после центрифугирования суспензии спор. Как видно, уменьшение ионной силы раствора от 0,15 моль/л до 0,015 моль/л приводит к увеличению количества связавшегося со спорами порфирина в 2,6 раза. Увеличение эффективности фотосенсибилизируемой ТМПП инактивации спорв солевом растворе при снижении ионной силы продемонстрировано на фиг. 2. Фотосенсибилизируемое воздействие на споры проводили при следующих условиях концентрация спор в растворе - 5105 спор/мл, концентрация порфирина - 0,5 мкмоль/мл,время инкубации спор с порфирином в темноте - 20 минут. Доза освещения - 7 Дж/см 2(галогеновая лампа, плотность мощности - 12 мВт/см 2). Прорастание спор индуцировали инкубацией в питательной среде Чапека при 24 С. Проросшими считали споры, имеющие длину ростовых трубок более 20 мкм. Подсчет проросших спор проводили в камере Горяева методом световой микроскопии. Освещение суспензий спор в присутствии ТМПП в среде с низкой ионной силой приводит к более выраженному подавлению прорастания спор. Так, в контрольном образце (без освещения) после 8 часов инкубации спор в питательной среде прорастает около 27 спор, в суспензии спор, освещенной в среде с ионной силой 0,15 моль/л, - 15 , а в среде с ионной силой 0,015 моль/л - только 7 . Возможность и условия практически полной инактивации спор патогенных грибов путем непродолжительной темновой инкубации их с фотодинамически активным положительно заряженным порфирином в растворе с низкой ионной силой и последующего освещения излучением в видимой области спектра продемонстрированы на фиг. 3. Обработку спорпроводили при следующих условиях споры в забуференном фосфатами растворес ионной силой 0,05 моль/л, концентрация спор 5105 спор/мл, время темновой инкубации спор с порфирином - 20 минут, доза освещения - 14 Дж/см 2 при плотности мощности 12 мВт/см 2. После инкубации не подвергавшихся фотосенсибилизируемому воздействию спор в питательной среде при 24 С в течение 20 часов образование ростовых трубок наблюдается у 80 спор, тогда как в освещенном 3 14809 1 2011.10.30 в присутствии 510-7 моль/л ТМПП образце образование ростовых трубок наблюдается лишь у 5 спор, а в образце, освещенном в присутствии 210-6 моль/л порфирина, прорастания спор не происходит. Предлагаемый способ инактивации спор патогенных грибов сельскохозяйственных растений эффективен в отношении спор и других видов грибов рода . Заявляемый способ может найти применение при дезинфекции растворов, используемых для полива растений, выращиваемых в закрытом грунте или методом гидропоники. При инфицировании патогенными грибами растворов для полива растений в условиях повышенной влажности и температуры возможна быстрая колонизация растений микопатогенами, что, как следствие, приведет к снижению количества и качества урожая. Использование предлагаемого способа позволит снизить инфицированность патогенными грибами жидкости, используемой для полива растений, и предотвратить заражение растений. Предлагаемый способ позволит сократить время и повысить эффективность инактивации грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, по сравнению с прототипом. Несомненным достоинством способа является также то, что он позволяет снизить расход дорогостоящего фотосенсибилизатора и уменьшить его токсическое действие на человека вследствие применения более низкой концентрации. Источники информации 1..,.,. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5
МПК / Метки
МПК: C12N 13/00, C12N 1/14
Метки: сельскохозяйственных, патогенных, инактивации, спор, солевом, растворе, способ, инфицированном, грибов, растений
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/5-14809-sposob-inaktivacii-spor-gribov-patogennyh-dlya-selskohozyajjstvennyh-rastenijj-v-inficirovannom-solevom-rastvore.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ инактивации спор грибов, патогенных для сельскохозяйственных растений, в инфицированном солевом растворе</a>
Предыдущий патент: Способ получения мокроты для цитологического исследования
Следующий патент: Серебросодержащий антимикробный агент широкого спектра действия с антигерпетической активностью
Случайный патент: Фотоэмиссионное устройство для измерения температуры поверхности нагретого тела при быстропротекающих тепловых процессах