Гелеобразный состав с замедленным выделением и способ для борьбы с заражением семей медоносных пчел клещами

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к пчеловодству. Предложен гелеобразный состав с замедленным выделением и способ для борьбы с заражением семей медоносных пчел клещами, согласно которому активное вещество применяют в форме гелеобразного состава. Гелеобразный состав содержит эфирное масло или органическую кислоту, загуститель и приемлемый для пчел носитель. Данный способ и гелеобразный состав позволяют повысить эффективность борьбы с заражением семей медоносных пчел клещами. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение касается способа борьбы с заражением (инвазией) пчелиных семей клещами, чешуекрылыми, грибками и бактериями, а также композиций для борьбы с заражением, подходящих для такой цели.

Варроатоз представляет собой заражение семей европейских медоносных пчел (Apis mellifera) эктопаразитическими клещами, относящимися к отряду акарид (Varroa jacobsoni).

Клещ Varroa произошел из Азии и оттуда распространился практически во все страны, в которых практикуется разведение пчел A.Mellifera.

Кроме того, заражение другими клещами, как например заражение видами Acarapis woodi (трахеальным клещом) и Tropilaelaps clareae; заражение чешуекрылыми, как например заражение большой и малой восковой молью, Galleria mellonella и Achroia grisella, соответственно, заражение двукрылыми, как например заражение пчелиной вошью, Braula caeca, грибковые инфекции, такие как инфекции грибка - возбудителя болезни "меловой рой" (Chalk Brood), Ascosphaera apis, и бактериальные инфекции, такие как инфекции возбудителей болезней "американский и европейский гнилец пчел", Bacillus larvae и Melissococcus pluton, соответственно, могут наносить значительный ущерб здоровью пчелиной семьи.

Клещи Varroa питаются гемолимфой развивающихся пчел, а также взрослых особей, и могут привести к остановке роста пчел, заражению и гибели пчелиных семей. Фактически, заражение клещами Varroa является сегодня наиболее серьезной опасностью для пчеловодства во всем мире.

Для борьбы с этим заболеванием доступны различные виды обработки. Однако, в некоторых регионах Южной Европы клещ Varroa выработал устойчивость к активному ингредиенту некоторых из этих различных видов обработки, в особенности к продуктам, основанным на пиретроидах флуметрине, флувалинатине и акринатрине, а также к кумафосу, амитразу, малатиону, цимиазолгидрохлориду, хлорфенвинфосу, бромпропилату, фенпироксимату и родственным соединениям.

В настоящее время установлено, что с различными заболеваниями в пчелиных ульях можно эффективно бороться путем применения в пчелиных ульях эффективного количества эфирного масла в составе с замедленным выделением.

Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает способ борьбы с заражением семей медоносных пчел клещами, чешуекрылыми, грибками и бактериями, который включает применение эффективного количества эфирного масла, входящего в состав с замедленным выделением, в месте обитания пчелиных семей.

С точки зрения цели настоящего изобретения под местом обитания пчелиных семей обычно понимают, но не ограничиваются этим, пчелиные ульи или аналогичные им контейнеры, в которых пчелиные семьи строят свои места размножения и хранят запасы пищи, как например медовые соты.

Подразумевается, что понятие "эфирное масло" включает масла, которые могут быть экстрагированы из растения, или их существенный компонент, который иногда может оказаться твердым веществом, и органические кислоты. Примерами эфирных масел являются монотерпены, подобные ментолу, гараниолу, тимолу, мирцену, цитралю, лимонену, карену, камфоре, эвгенолу или цинеолу (эвкалиптолу); природные масла, подобные лимонному маслу, эвкалиптовому маслу или нимовому маслу (neem oil); или органические кислоты, подобные муравьиной кислоте, уксусной кислоте или щавелевой кислоте. Наиболее предпочтительными являются монотерпены, подобные тимолу или ментолу. Самым предпочтительным является тимол.

Подразумевается, что в настоящем документе термин "состав с замедленным выделением" обозначает состав, разработанный конкретно для того, чтобы вести себя определенным образом в определенных условиях, характеризуемый более регулируемым применением активного вещества в течение определенного промежутка времени по сравнению с не подвергнутым обработке веществом. В частности, такие составы в сочетании в летучими эфирными маслами способны поддерживать постоянную концентрацию паров эфирного масла в атмосфере замкнутого объема места обитания пчел, т.е. пчелиного улья. Предлагаемый состав с замедленным выделением способен, таким образом, выделять регулируемую дозу с постоянной скоростью, предпочтительно выделяя определенное количество эфирного масла в пчелиный улей на протяжении выбранного периода времени, например, периода в 4-6 недель, причем этот период составляет, по меньшей мере, один репродуктивный цикл клеща Varroa.

Активный ингредиент (эфирное масло или органическая кислота) переносится из состава через паровую фазу на являющегося объектом обработки паразита. На практике, эфирное масло испаряется или сублимируется из состава в регулируемой концентрации в атмосферу окружающей среды пчел (т.е. в пчелиный улей) и поддерживает заранее выбранную концентрацию в течение периода обработки, составляющего от, по меньшей мере, 4 до 6 недель. Хотя атмосфера окружающей среды пчел не является герметически изолированной, с различными паразитами в указанной окружающей среде можно эффективно бороться посредством выделения эфирного масла из состава с замедленным выделением. Это относится также к паразитам, воздействующим на личинок пчел в выводковых камерах, которые могут быть эффективно защищены при помощи данного способа.

Способ борьбы с заражением клещом Varroa согласно настоящему изобретению является эффективным для борьбы как с устойчивыми к пиретроидам, так и чувствительным к ним линиям клеща Varroa, в пчелиных ульях.

Из литературы известно об использовании, в попытках бороться с заражением клещом Varroa, тимола в составах, не относящихся к составам с замедленным выделением. Было также предложено использовать тимол как средство борьбы с пчелиным трахеальным клещом Acarapis woodi. Однако, степень успешности борьбы, достигаемая путем обработки улья исходным, не подвергнутым обработке веществом, является низкой и, в лучшем случае, непостоянной. При использовании исходного вещества естественная скорость испарения из кристаллической, порошкообразной или жидкой формы сильно зависит от температуры окружающей среды, т.е. доза, вводимая в пчелиный улей, не может удовлетворительно регулироваться при помощи продукта в исходной необработанной форме. Например, обработка пчелиных семей против клеща varroa тимолом требует либо неоднократной обработки, либо высоких концентраций применяемых доз, и оба этих метода могут заставить медоносных пчел покинуть улей. Высокие дозы являются также токсичными для чувствительных к ним личинок пчел.

Вышеуказанных недостатков можно избежать при помощи способа, представляемого нашим изобретением. Новый способ не только является эффективным против клеща Varroa, но и позволяет бороться со всеми другими упомянутыми ранее организмами, вызывающими заболевания пчел.

Примерами составов с замедленным выделением согласно настоящему изобретению являются гелеобразные составы, либо сами по себе, либо на приемлемых для пчел подложках; пропитанных материалах; или полимерных матрицах, в состав которых включаются вышеупомянутые эфирные масла или органические кислоты. Обработка зараженных колоний пчел предпочтительно выполняется препаратом в форме геля или полоски геля, гранул геля, таблеток геля или даже в лотке-дозаторе, заполненном любой из указанных выше форм, либо любым другим типом дисперсной системы с замедленным выделением.

Состав с замедленным выделением в виде матрицы может находиться в распределяющей системе любого типа, например дозатора в виде мелкого пластикового лотка с герметически изолирующим покрытием, подобным пластиковому или алюминиевому герметичному покрытию. Составы с замедленным выделением, используемые в способе согласно настоящему изобретению, готовят согласно способам, которые по сути известны квалифицированным специалистам. Однако, составы с замедленным выделением согласно настоящему изобретению предпочтительно являются образующими матрицы гелями, которые содержат эфирное масло или органическую кислоту в чистой форме или в виде жидкого состава и гельобразующий компонент-загуститель и приемлемое для пчел вещество-носитель. Этот тип состава является пригодным как для твердых, так и для жидких эфирных масел.

В качестве компонентов-загустителей пригодными являются, в частности, полимеры акриловой кислоты. Промышленно выпускаемыми продуктами, пригодными для этой пели, являются: карбоксиполиметилены, карбоксивинилполимеры, или карбомеры, такие как CARBOPOL® (B.F.Goodrich Corp., Cleveland, Ohio). Другими подходящими компонентами-загустителями являются, например, карбоксиметилцеллюлозы, ацетаты поливиниловых спиртов, как например MOWIOL® (HOECHST AG, Frankfurt, Germany), длинноцепные соли аммония, как например BENTONE® (RHEOX GmbH, Leverkusen, Germany), гидрофильные полисахариды, как например RHODOPOL® (RHONE POULENC, Paris) или KELZAN® (KELCO COMP. San Diego), или производные целлюлозы, как например TYLOSE (HOECHST AG, Frankfurt, Germany).

Предпочтительный вариант реализации составов с замедленным выделением согласно настоящему изобретению содержит активное вещество (эфирное масло или органическую кислоту), загуститель с агентом поперечного сшивания и воду, но не требуется, чтобы присутствовал любой дополнительный детергент.

Типичные концентрации загустителя в составе с замедленным выделением составляют от 0,1 до 1,5% от общей массы состава, предпочтительно от 0,1 до 1,0%, например, 0,3%, 0,4% или 0,5%. Однако, действительная концентрация может быть легко определена квалифицированным специалистом в соответствии с желаемой концентрацией эфирного масла в среде обитания пчел и размера указанной среды обитания.

Концентрация эфирного масла во всей композиции не является решающей, но, в разумных пределах, составляет от 5 до 50% от общей массы композиции. Предпочтительно концентрация составляет от 10 до 40%, например, 20, 25 или 30%.

Соотношение эфирного масла и загустителя в смеси зависит главным образом от количества загустителя, требуемого для преобразователя смеси эфирного масла или смеси органической кислоты и носителя в гель. В данных здесь диапазонах содержания компонентов оно составляет от 3:1 до 5000:1, предпочтительно от 30:1 до 90:1, например, 40:1, 50:1, 60:1 пли 70:1.

В типичном варианте приготовления состава с замедленным выделением жидкое или твердое эфирное масло добавляют к дисперсии загустителя, подобного полиакриловой кислоте (например, CARBOPOL® EZ1) в воде, а затем проводят поперечное сшивание смеси посредством добавления подходящего количества третичного или вторичного амина, например от 0,01 до 2% триэтаноламина.

Поперечное сшивание полиакриловой кислоты при помощи многофункционального амина придает полученному гелю матрицеподобную структуру.

Полученный состав с замедленным выделением обеспечивает выделение эффективного количества эфирного масла или органической кислоты на протяжении определенного периода обработки. Под эффективным количеством мы подразумеваем количество эфирного масла или органической кислоты, достаточное для того, чтобы осуществить борьбу с заражением паразитическими/патогенными организмами с эффективностью, по меньшей мере, 80%, при отсутствии эффекта значительной смертности в пчелиной семье. Действительная требуемая и желаемая концентрация в пчелином улье может быть легко определена посредством проведения стандартных экспериментов.

У приготовленных таким образом новых составов обеспечиваются следующие полезные свойства:

1. Состав содержит регулируемую дозу активного вещества (эфирного масла или органической кислоты), выделяющуюся в пчелиный улей в продолжение определенного периода времени и в диапазоне температур 10-40С.

2. Состав является высокоэффективным для борьбы как с устойчивыми к пиретроидам, так и чувствительными к ним линиями клеща Varroa jacobsoni, паразитирующими на медоносных пчелах.

3. Состав обладает также эффективным действием против трахеального клеща A. woodi; большой и малой восковой моли, Galleria mellonella и Achroia grisella, соответственно; двукрылых паразитов Braula caeca; грибковых инфекций, таких как инфекция грибка "меловой рой" (Chalk Brood), Ascosphaera apis; и бактериальных инфекций, таких как инфекции возбудителей болезней "американский и европейский гнилец пчел", Bacillus larvae и Melissococcus pluton, соответственно.

Способ согласно настоящему изобретению предпочтительно и в идеальном варианте применяется к популяциям пчел или к среде обитания пчел ранней весной и поздним летом, т.е. до пли после сбора основного количества меда, но может и не ограничиваться этими периодами.

Состав с замедленным выделением следует вводить во внутреннее пространство улья и оставлять там на месте в продолжение определенного периода времени, причем продолжительность обработки составляет не менее 4 недель и не более 6 недель, а по истечении этого времени состав следует удалить из улья.

В зависимости от климатической зоны, может быть необходимым выполнить вторую такую обработку в более поздние сроки в том же году вследствие различий в давлении реинвазии (повторного заражения).

ПРИМЕР 1: Получение тимолсодержащего состава с замедленным выделением

0,38 ч. продукта CARBOPOL® EZ1 медленно добавляли к 73,86 ч. воды при перемешивании. 25 ч. тимола тонко измельчали и добавляли к перемешиваемой смеси. К полученной дисперсии добавляли 0,76 ч. 50%-ного водного раствора триэтаноламина с целью поперечного сшивания с образованием геля.

Гелеобразную смесь делили на порции по 50 г и помещали в дозатор в виде мелкого пластикового лотка. Поверхность лотка герметически изолировали покрытием из алюминиевой фольги или пластиковой пленки. В альтернативном варианте алюминиевые лотки могут заполняться гелем и изолироваться покрытием из пластиковой пленки.

ПРИМЕР 2: Составы в виде дисперсий

Следуя методике из Примера 1, готовили составы с замедленным выделением на основе твердых эфирных масел, имеющие следующий состав входящих в них веществ (Таблица 1).

ПРИМЕР 3: Составы в виде суспензий

0,38 ч. продукта CARBOPOL® EZ1 медленно добавляли к 73,86 ч. воды при перемешивании. 25 частей цинеола (эвкалиптола) суспендировали с использованием перемешивания с высокой скоростью до достижения гомогенной суспензии. К полученной суспензии добавляли 0,76 ч. 50%-ного водного раствора триэтаноламина с целью поперечного сшивания с образованием геля.

Гелеобразную смесь делили на порции по 50 г и помещали в дозатор в виде пластикового лотка. Поверхность лотка герметически изолировали покрытием из алюминиевой фольги или пластиковой пленки. В альтернативном варианте алюминиевые лотки могут заполняться гелем и изолироваться покрытием из пластиковой пленки.

Аналогичным образом готовили следующие составы, содержащие жидкие эфирные масла (Таблица 2).

ПРИМЕР 4: Биологический тест

Два лотка, с составом с замедленным выделением в виде матрицы с содержанием тимола 25%, полученные согласно Примеру 1, содержащие каждый по 50 г геля с замедленным выделением, вскрывали посредством удаления герметизирующего покрытия из фольги и помещали в пчелиный улей поверх широких рамок. Тест начинался с помещения лотков в пчелиные ульи и продолжался в течение 6 недель. Среднюю температуру внутри и вне пчелиных ульев регистрировали. Средняя температура внутри улья составляла от 33 до 34С, тогда как температура вне улья изменялась от 17 до 35°С (ночь/день).

По истечении от 4 до 6 недель оценивали инвазию пчелиной семьи по сравнению с необработанным контрольным пчелиным ульем путем подсчета общего числа клещей, уничтоженных в процессе обработки, и его деления на сумму того же числа плюс число клещей, погибающих после конечной обработки акарицидом, уничтожающим всех выживших клещей.

Результаты выглядят следующим образом (Таблица 3)

Заключение

Испытывавшийся выше состав с замедленным выделением является эффективным против заражения пчелиных ульев клещом Varroa jacobsoni по сравнению с контрольными (необработанными) семьями.

Формула изобретения

1. Гелеобразный состав с замедленным выделением для борьбы с заражением семей медоносных пчел клещами, содержащий а) эфирное масло или органическую кислоту в количестве от 10 до 50 мас.% от общей массы состава; б) загуститель в количестве от 0,01 до 1,5 мас.% от общей массы состава; в) приемлемый для пчел носитель - остальное.

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что гель находится в форме мелкого лотка-дозатора с герметичным изолирующим покрытием, полосок геля, гранул геля, таблеток геля или лотка-дозатора, заполненного указанными выше формами.

3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что эфирное масло или органическую кислоту выбирают из тимола, камфоры, цинеола, эвкалиптового масла, лимонена, ментола, нимового масла, муравьиной кислоты, уксусной кислоты и щавелевой кислоты.

4. Способ борьбы с заражением семей медоносных пчел клещами, включающий применение эффективного количества активного вещества в месте обитания пчелиных семей, отличающийся тем, что активное вещество применяют в форме состава с замедленным выделением по п.1.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что осуществляют борьбу с клещами видов Varroa jacobsoni и Acarapis woodi.

6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что концентрацию активного вещества, включающего эфирное масло или органическую кислоту, выбирают таким образом, что уровень заболевания, вызванного видом varroa, снижается до значения менее чем 20% на протяжении периода времени, по меньшей мере, в один репродуктивный цикл вида varroa.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что концентрация активного вещества, включающего эфирное масло или органическую кислоту, в среде обитания пчелиной семьи сохраняется на эффективном уровне на протяжении периода обработки в 4-6 недель.

8. Способ по любому из пп.4-7, отличающийся тем, что эфирное масло или органическую кислоту выбирают из тимола, камфоры, цинеола, эвкалиптового масла, лимонена, ментола, нимового масла, муравьиной кислоты, уксусной кислоты и щавелевой кислоты.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что эфирное масло представляет собой тимол.