Инактивацию антибиотиков
можно не проводить при использовании
для обработки молока устойчивых к антибиотикам
штаммов микроорганизмов. При производстве
и хранении сыров используют антибиотик,
который подавляет развитие клостридиальных
и других форм бактерий, участвующих в
процессе порчи сыров.
Возможно применение
антибиотиков и при изготовлении овощных
консервов, в этом случае часто используют
антибиотики, полученные из высших растений
(фитонциды).
Антибиотики применяют
в тех случаях, когда требуется подавить
развитие нежелательной вредной микрофлоры.
Например, в виноделии для подавления
роста бактерий, образующих слизистые
вещества, и диких дрожжей используют
пенициллин, хлортетрациклин, бацитрацин.
Во всех случаях применения
антибиотиков для консервирования пищевых
продуктов необходимо учитывать возможность
попадания их в небольших количествах
в организм человека. Показано, что в 200
г консервированного мяса (с применением
антибиотика) содержится примерно 1/1000
часть суточной лечебной дозы препарата.
Хотя такие подпороговые дозы и не проявляют
фармакологического действия, они могут
влиять на чувствительность макроорганизмов.
Поэтому необходимо обращать особое внимание
на удаление антибиотиков перед окончательным
приготовлением пищевых продуктов.
Антибиотики имеют
значительное преимущество перед традиционными
методами продления срока хранения: консервирования,
сквашивания, кипячения, замораживания
продуктов. И оно заключается в том, что
в отличие от вышеперечисленных методов, антибиотики
никак не влияют на вкус, питательность
и даже внешний вид продукта питания. Исследования
показали, что применение антибиотиков,
обладающих мощным антибактериальным
действием и сравнительно малой токсичностью
для организма человека, позволяет сохранять
пищевые продукты без потери их питательной
ценности: при испытании их действия на
различные микроорганизмы, выделенные
из испорченного мяса, антибиотики подавляли
развитие 70— 80% штаммов.
Кроме того, в пищевой
промышленности желательно использовать антибиотики,
не применяющиеся в лечебных целях. Именно
по этой причине в ряде стран запрещен
абсолютно безвредный натуральный консервант
натамицин. Все дело в том, что кроме того,
что это вещество может значительно повысить
срок хранения мяса и сыра, оно еще и широко
применяется в медицинских целях как антигрибковый
препарат.
Роль
биотехнологии в жизни человека
Хорошо известно, что здоровье человека
находится в прямой зависимости от чистоты
потребляемой продукции и окружающей
среды. Поэтому с каждым годом вводятся
все более жесткие ограничения на применение
химических пестицидов, повышаются требования
к качеству продукции овощеводства. Появилась
необходимость широкого применения биологических
средств защиты растений. Как известно,
биологический метод базируется на использовании
биопрепаратов и на выпуске полезных насекомых
и клещей – хищников и паразитов.
Особо остро стоит вопрос о защите растений
в закрытом грунте. Биологическая защита
тепличных овощей от вредителей базируется
в основном на микробиометоде. Широко
применяется златогласка обыкновенная,
муха-галлица, амблисейулюс, энкарзия,
предпринимаются попытки расширить набор
энтомофагов и паразитов.
Опыт показал однако, что ориентация
только на макробиометод не всегда дает
положительные результаты. При нарушениях,
например, теплового режима в хозяйстве
или вследствие влияния других биотических
и абиотических факторов возникают срывы
в разведении и применении насекомых.
Лучшие результаты дает совместное применение
макро- и микробиологических средств борьбы
с вредителями. В качестве микробиологических
препаратов для закрытого грунта рекомендованы
грибные агенты, производство которых
налажено только в биолабораториях.
Быстрый рост населения земного шара
вызывает необходимость дальнейшего увеличения
производства продуктов питания. Интенсификация
сельскохозяйственного производства
с использованием традиционных методов
(селекция пород животных и сортов растений,
химизация, мелиорация) в большинстве
случаев достигает своего предела. Кроме
этого существующие сельскохозяйственные
технологии не являются возобновляющими.
В течение 20 лет мы потеряли 15% плодородного
почвенного слоя, а используемые природные
источники энергии также небезграничны.
Наконец, большая часть пригодных к возделыванию
почв уже вовлечена в сельскохозяйственное
производство. Все это привело к возникновению
ряда экономических и экологических проблем,
связанных с загрязнением окружающей
среды, истощением энергетических ресурсов,
возрастанием затрат на единицу продукции.
Стал необходимым поиск новых подходов,
которые в дальнейшем позволили бы повысить
урожай и улучшить качество основных сельскохозяйственных
культур, но были бы экономичны в производстве
и не наносили вреда окружающей среде.
Одним из таких подходов является биотехнология.
Биотехнология на современном этапе
пронизывает все сферы человеческой деятельности:
медицину, промышленность, сельское хозяйство.
Биотехнологические методы все более
широко используются в защите растений
от вредных организмов. Использование
биотехнологии в защите растений открывает
новые перспективы в создании новых устойчивых
сортов и экологически безопасных средств
защиты растений.
Биотехнология решает три основные проблемы
защиты растений:
Получение генетически модифицированных
сортов растений, устойчивых к вредным
организмам (с использованием методов
молекулярной генетики).
Создание биологических средств защиты
растений (с использованием методов микробиологии,
биохимии и технической энтомологии).
Разработка методов и средств диагностики
объектов защиты растений (с использованием
методов клеточной и молекулярной биологии).
Каждая из данных проблем важна и ее решение
имеет большое значение для защиты растений.
Но с каждым годом вводятся все более жесткие
ограничения на применение химических
пестицидов. Поэтому создание биологических
средств защиты растений очень актуально.
[5]
Биологический препарат для защиты от
вредных организмов – это биологическое
средство контроля с вредителями, возбудителями
болезней растений и сорняками, активным
ингредиентом которого являются агенты
биологической природы. Так, основой биопрепаратов
против вредителей являются возбудители
болезней насекомых, клещей, нематод или
грызунов, против болезней растений –
антагонисты или гиперпаразиты возбудителей
болезней, против сорняков – фитопатогенные
высокоспецифические микроорганизмы.
Инсектициды. Общая характеристика.
Многие живые организмы
способны наносить огромный вред человеку,
животным, растениям так называемые вредители.
Для борьбы с ними применяют различные
химические вещества, получившие название
пестициды.
Инсектициды (от лат.
insectum - насекомое и caedo - убиваю) - химические
препараты из группы пестицидов для уничтожения
насекомых - вредителей растений, их яиц
(овициды) и личинок (ларвициды). Инсектициды
используют также для борьбы с насекомыми,
являющимися переносчиками болезней и
эктопаразитами животных, с бытовыми насекомыми,
для защиты продовольственных запасов,
тканей и других материалов.
Главная область применения
инсектицидов - это борьба с вредными насекомыми
на сельскохозяйственных полях и в садах.
Однако определённый класс этих препаратов
с успехом используются и в бытовых целях,
например для уничтожения комаров в полевых
условиях или защиты меха от моли. Главная
цель производства инсектицидов – понижение
токсичности химикатов для организма
человека, что предполагает наличие механизмов,
обеспечивающих быстрый вывод препарата
из обработанных растений и воздуха. Основная
тенденция в производстве современных
инсектицидов выражается в повышении
выпуска химикатов на основе органичных
соединений без использования тяжёлых
ядовитых веществ, таких как мышьяк, ртуть
и фтор.
Классификация инсектицидов
В настоящее время
современные инсектициды классифицируются
на основе трёх основных принципов: в зависимости
от характера действия на вредителей,
целевого назначения и химической природы.
В соответствии с механизмом
воздействия инсектициды подразделяются
на четыре большие группы – кишечные,
контактные, системные и дыхательные (фумиганты).
Кишечные инсектициды
проникают внутрь организма через пищеварительную
систему, поэтому чаще всего применяются
для борьбы с молью и другими насекомыми,
питающимися определёнными видами материалов
и растений.
Контактные препараты,
воздействующие путём непосредственного
контакта с кожей паразита, используются
для защиты поверхности растений от вредных
насекомых путем традиционного распыления
химикатов над полями и садами.
По химическому строению
делятся на следующие группы: хлорированные
углеводороды, фосфорорганические соединения,
карбаматы, пиретроиды, другие химические
соединения и растительные вещества.
Системные инсектициды
- способны передвигаться по сосудистой
системе растений. Их поражающее действие
наступает при использовании насекомым
в пищу отравленных частей растения. В
этом смысле системные инсектициды приближаются
к кишечным. Они быстро поглощаются растением,
и поэтому их эффективность не сильно
зависит от осадков.
Дыхательные инсектициды
(фумиганты), попадают в организм насекомых
в парообразном или газообразном состоянии
через трахейную систему в процессе дыхания,
нарушая дыхательные функции органов
насекомых,
вызывая закупорку
дыхательных путей насекомого, вследствие
чего оно погибает от асфиксии.
Так же существуют:
Инсектициды сплошного
действия применяют для борьбы с различными
видами насекомых-вредителей одновременно.
Инсектициды избирательного
действия используют только против определенного
вида вредителей. К таким инсектицидам
относятся:
Антигельминтики –
химические препараты, применяемые для
борьбы с паразитическими червями на растениях
и у животных.
Нематоциды – химические
препараты для борьбы с круглыми червями
нематодами.
Акарициды – химические
препараты, применяемые для борьбы с клещами.
Различают две группы акарицидов: специфические
акарициды, которые действуют только на
клещей и неактивны против других членистоногих;
инсектоакарициды,
действующие не только на клещей, но и
на других насекомых.
В ряду акарицидов
имеется много препаратов избирательного
действия. Есть препараты, активные против
растительноядных клещей и практически
безопасные для иксодовых клещей, победить
которых помогут инсектоакарициды.
Применение
Потери от насекомых-вредителей
во всём мире только в растениеводстве
оцениваются суммой около 30 млрд. долл.
в год. Поэтому производство инсектицидов
в целом увеличивается. В то же время мировое
производство неорганических инсектицидов,
таких, как соединения мышьяка и фтора,
из-за их высокой ядовитости систематически
сокращается, а в ряде стран Европы совсем
прекращено. Общий же рост производства
происходит за счёт увеличения выпуска
новых органических препаратов. Ассортимент
инсектицидов во всём мире превышает 200
названий. Наиболее широко представлены
органические соединения фосфора, хлора
и производные карбаминовой кислоты.
Инсектициды применяют
способами опрыскивания, опыливания, фумигации,
протравливания и др. Формы препаратов
разнообразны — дусты, эмульсии или суспензии,
смачивающиеся порошки и т. д.
При систематическом
использовании инсектицидов одной группы
неизбежно возникает так называемая резистентность у
вредных организмов. Под этим термином
обычно понимают устойчивость различных
организмов к тем или иным химическим
препаратам. Особенно часто такая устойчивость
наблюдается у быстро размножающихся
видов, которые имеют очень короткий цикл
развития. Для профилактики появлений
устойчивости нужно чередовать инсектициды
разных групп. Поэтому если в коллекции
появился вредитель, которого не удается
вывести подходящим средством, стоит попробовать
применить инсектицид, применяемый против
этого же вредителя, но из другой группы.
В настоящее время
вместо химических веществ разрабатывают
аналогичные препараты растительного
или органического происхождения (бактериальные,
вирусные и др.), которые по своей эффективности
не уступают химическим, но воздействуют,
как правило, только на определенную группу
вредителей и безопасны для остальных
видов насекомых и теплокровных животных,
включая человека.
Рассмотрим получение биопрепарата
– пириформина. Этот энтомопатогенный
препарат производится на основе гриба
Entomophthora pyriformes против вредителей закрытого
грунта. Состав основных и факультативных
вредителей овощей закрытого грунта варьирует
от зоны и набора культур.
Вредители
чувствительные к пириформину:
Оранжерейная белокрылка – повреждает
томаты, сою, арбузы, дыню. Петрушку, иногда
вредит огурцу. В Новосибирской области
последнюю вспышку численности белокрылки
наблюдали в 1983 году.
Персиковая тля – многоядный вредитель,
питается на растениях томатов, перца,
петрушки, салата, горчицы и даже злаковых.
Вспышки высокой численности наблюдаются
повсеместно. Особенно вредоносны в весеннее-летний
период.
Бахчевая тля – особенно охотно заселяют
растения огурцов, может питаться также
на кабачках, баклажанах, дынях, арбузах.
Большая картофельная тля – повреждает
томаты, огурцы. Это факультативный вредитель
теплиц. Является также переносчиком вирусных
заболеваний пасленовых.
Обыкновенная картофельная тля – питается
на томатах, встречается на огурце, салате.
Является факультативным вредителем тепличных
растений.
Капустная тля – вредит рассаде капусты,
горчице листовой, салату, редису, редьке
майской. Из-за обильных сахаристых выделений
заметно ухудшает товарный вид продукции.
Зараженные энтомофторозом особи тлей
приобретают красновато-коричневый оттенок,
теряют подвижность, не питаются. Через
7-10 дней с момента заражения гибнут и мумифицируются.
Мумии прикреплены к субстрату ризоидами
(выростами гриба с брюшной стороны тела
насекомого). На теле прорастают конидиеносцы
с конидиями, которые активно отстреливаются
и образуют на субстрате вокруг тли мучнисто-белый
ореол. Внутри тела тли одновременно с
ростом конидиеносцев образуются покоящиеся
споры.