Сравнительная оценка фунгицидной активности арабиногалактана по отношению к карбендазиму Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 632.1; 632.3/.4; 661.163

Г. Е. Чикишева (к.т.н., доц., в.н.с.), Р. Д. Давлетов (зав. сект.), Г. К. Земченкова (с.н.с.)

Сравнительная оценка фунгицидной активности арабиногалактана по отношению к карбендазиму

Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений с опытно-экспериментальным производством , лаборатория фунгицидов и протравителей семян 450029, г. Уфа, ул. Ульяновых, 65; тел. (347) 2428352, e-mail: [email protected]

G. E. Chikisheva, R. D. Davletov, G. K. Zemchenkova

Comparative estimation of fungicidal activity of arabinogalactan in relation to carbendazime

Scientific-Research Institute of Herbicides Technology and Plants Growth Regulators 65, Uljanovykh Str, 450029, Ufa, Russia; ph.(347) 2428352, e-mail: [email protected]

Арабиногалактан — природный полисахарид, содержащийся главным образом в лиственничных породах деревьев. Карбендазим (метиловый эфир 2-бензимидазолилкарбаминовой кислоты, БМК) — известный фунгицид системного действия. Испытана фунгицидная активность арабиногалактана и карбендазима. Показано, что при обработке зерен пшеницы арабиногалактан проявляет биологическую активность, сравнимую с активностью карбендазима. Предложено использование арабиногалактана при разработке рецептур фунгицидных препаратов в качестве активной экологической добавки.

Ключевые слова: арабиногалактан; карбендазим; фунгицидная активность.

Arabinogalactan is a natural polysaccharide, contained mainly in the broadleaved trees. Carbendazim (methyl ether of 2-benzimidazo-lylcarbamine acid) is a well-known sisteme-functional fungicide. It is shown that at processing of wheat grains arabinogalactan shows biological activity comparable with activity of car-bendazime. It is offered use of arabinogalactan at working out of fungicidic preparations as an active ecological additive.

Key words: arabinogalactan; carbendazim; fungicidal activity.

В последние годы значительно активизировались исследования биологической активности арабиногалактана (АГ).

В нашей стране источником получения арабиногалактана является древесина двух видов лиственницы — сибирской и Гмелина, произрастающих в Сибири, содержащая до 15% АГ 1

Молекула АГ имеет высоко разветвленное строение; главная цепь ее состоит из звеньев галактозы и арабинозы, а также уроновых кислот, в основном глюкуроновой. Соотношение звеньев галактозы и арабинозы в нем составляет примерно 6:1. Химическая брутто-формула АГ - [(C5H8O4)(C6HioO5)6]n, где n=200-300. Состав макромолекул АГ варьируется также в зависимости от условий выделения из древесины и молекулярной массы 2.

Чистый арабиногалактан по своей биологической активности превосходит известный иммуномодулятор, эхинацею, активность которой тоже обусловлена арабиногалактаном 3. Установлено также, что арабиногалактан оказывает заметное антимикробное действие в отношении некоторых бактерий 4. Фунгицидная активность АГ к началу наших исследований оставалась не исследованной.

Мы сравнили фунгицидную активность арабиногалактана с активностью известного фунгицида карбендазима (метилового эфира 2-бензимидазолилкарбаминовой кислоты, БМК).

Карбендазим — фунгицид системного действия, имеет низкую токсичность, эффективен для борьбы с рядом заболеваний растений 5. Он разрешен для применения на территории

Дата поступления 26.04.12

Фунгицидная активность БМК, арабиногалактаном и их эквимолярной смеси на яровой пшенице

Норма Содер- Лабораторная всхожесть семян, % Корневые гнили Плесневые грибы Вес

Препарат расхода кг/т по преп. жание БМК, % мас. Поражен-ность, % Эффек- тив-ность, % Поражен- ность, % Эффек- тив-ность, % 100 проростков, г

Контроль - - 86 17 - 22 - 10.2

БМК-эталон 30% т.п. 1.7 100 90 2 88.2 5 77.3 10.5

Арабино-галактан 30% т.п. 0.8 1.0 0 87 87 5 6 70.6 64.7 7 8 68.2 63.6 10.0 9.6

1.7 89 3 82.3 6 72.7 9.4

БМК-

арабино- 0.8 91 6 64.7 6 72.7 10.4

галактан 1.0 54.70 92 3 82.3 5 77.3 10.2

30% т.п. 1.7 90 1 94.1 4 81.8 10.9

РФ в виде концентрата суспензии (200 г/л или 500 г/л) для протравливания семян ржи, пшеницы, ячменя, а также используется в виде опрыскивания в период вегетации на пшенице, ячмене, ржи, сахарной свекле против корневой и прикорневой гнилей, мучнистой росы, снежной плесени, стеблевой головни.

Материалы и методы исследования

Были приготовлены 30%-ные препаративные формы в виде текучих паст смеси БМК с арабиногалактаном в мольном соотношении 1:1 и индивидуальных веществ. Расчет производился на усредненную молекулярную массу одного звена гликозидной цепочки полисахарида. Для арабиногалактана она составила 158.15 г/моль. В состав текучих паст входят следующие компоненты: действующее вещество 30%, пленкообразователь 0.5—1.4 %, пластификатор (этиленгликоль) 3.5—1.05, ПАВ 0.5—1.0 %, диспергатор 5.0—7.0 %, умягчитель жесткости воды 0.5—1.0 %, стабилизатор (защитный коллоид) 1.0—2.5 %, вода. Фунгицид-ную активность 30%-ных препаративных форм определяли по снижению пораженности семидневных проростков зерен пшеницы корневыми гнилями. Использование этого метода связано с возможностью оценки интегральной фунгицидной активности, так как корневые гнили вызываются комплексом патогенных несовершенных грибов, относящихся к разным родам (Helmintosporium, Fusarium и др.). Возбудители инфекции постоянно находятся на поверхности семян, и заражение проявляется при проращивании семян во влажных усло-

виях. Этот метод позволяет одновременно оценивать фитотоксичность и рострегулирующую активность испытуемых соединений по снижению пораженности, повышению всхожести семян и изменению веса проростков относительно контроля.

Обсуждение результатов

Результаты испытаний представлены в табл. 1. Как следует из приведенных данных, арабиногалактан проявляет высокую фунги-цидную активность, сравнимую с таковой для БМК. Использование эквимолярной композиции позволяет снизить дозу карбендазима в препаративной форме примерно наполовину при сохранении биологической активности.

Фунгицидная активность арабиногалактана была оценена на культурах Fuzarium graminiarum, Helmintosporium sativum, Alternaria alternata, Penicillium chrizogenum методом посева фитопатогенных грибов на питательную среду (картофельно-глюкозный агар, содержащий испытуемое вещество). Химическое соединение, растворенное в ацетоне, вводили в субстрат, имеющий температуру 40—50 оС, который после тщательного перемешивания разливали в чашки Петри. В каждую чашку Петри высеивали одновременно в трех точках мицелии гриба. Посевы инкубировали в термостате при 25 оС в течение 72 часов, после этого измеряли диаметр колоний. Подавление роста колоний грибов находили по формуле Эббота 6. Результаты испытаний представлены в табл. 2. В отличие от БМК арабинога-лактан не подавляет вышеперечисленные

Первичный скрининг БМК и арабиногалактана на плесневых грибах

Подавление роста колоний грибов, %

Препарат БМК, % мас. Концентрация по д.в., % Fuzarium graminiarum Helminto -sporium sativum Altemaria alternata Penicillium chrizogenum

БМК БМК- арабиногалактан арабиногалактан 100.0 54.08 0.003 100 92.6 0 7.1 0 0 36.6 23.7 0 85.4 85.4 0

Контроль- диаметр колоний, мм - - 31.3 18.3 25.3 13.7

чистые культуры грибов, хотя работает на зернах пшеницы, зараженными практически этими же культурами. Таким образом, фунги-цидной активностью арабиногалактана необходимо считать результат его взаимодействия с биологической системой исследуемого объекта, в данном случае, зернами пшеницы.

Исходя из вышеизложенного, можно предложить использовать арабиногалактан при разработке рецептур препаративных форм с целью снижения норм действующих веществ и для уменьшения экологической нагрузки на обрабатываемые ими биологические объекты.

Литература

1. Антонова Е. Ф., Тюкавкина Н. Л. // Химия древесины.- 1983.- №2.- С. 89.

2. Медведева Е. Н., Бабкин В. А., Остроухова Л. А. // Химия растительного сырья.- 2003.- №1.-С. 27.

3. Дубровина В. И., Медведева С. А., Александрова Г. П., Тюкавкина Н. А., Голубинский Е. П., Иванова Т. А., Коновалова Ш. А. // Фармация.- 2001.- №5.- С.26.

4. Колхир В. К., Тюкавкина Н. А., Багинская А. И., Минеева Н. Ф. и др.// Тез. докл. III Росс. нац. конгресса. «Человек и лекарство».- М. 1996.- С.27.

5. Мельников Н. Н. Пестициды. Химия, технология и применение.- М.: Химия, 1987.- С. 565.

6. Методические рекомендации по испытанию химических веществ на фунгицидную активность. Черкассы: НИИТЭХИМ.- 1990.- С. 5.