PL B1. Zastosowanie kompozycji zawierającej galusan alkilu do zwalczania grzybicy wapiennej u pszczół

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) Int.Cl. A01N 37/40 ( ) A01N 35/02 ( ) A01N 37/10 ( ) A01N 65/22 ( ) A01N 65/24 ( ) A01N 65/28 ( ) A01P 3/00 ( ) (54) Zastosowanie kompozycji zawierającej galusan alkilu do zwalczania grzybicy wapiennej u pszczół (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 20/14 (73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT PRZEMYSŁU ORGANICZNEGO, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/16 (72) Twórca(y) wynalazku: JERZY KAZIMIERCZAK, Warszawa, PL ANNA CIENIECKA-ROSŁONKIEWICZ, Warszawa, PL ALICJA MICHALCZYK, Warszawa, PL KRZYSZTOF ŻELECHOWSKI, Łomianki, PL

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie kompozycji zawierającej galusan alkilu do zwalczania zakażeń pszczół wywołanych przez grzyba Ascosphaera apis. Grzybica wapienna (otorbielakowa) jest chorobą wywołaną przez zarodnikującego grzyba. Ascosphaera apis. Jest to grzyb warunkowo chorobotwórczy wymagający do rozwoju w ulu czynników usposabiających takich jak: nadmierna wilgotność, osłabienie rodzin pszczelich przez inne choroby, błędy hodowlane i lecznicze. Jego zarodniki mogą znajdować się w wodzie, pyłku i nektarze, co ułatwia w znacznym stopniu przenoszenie ich do ula. Objawem choroby jest postępująca mumifikacja czerwiu (w początkowym stadium biało kredowe mumie, później szare i czarne) zachodząca wskutek wysycenia ciała larwy pszczelej solami mineralnymi znajdującymi się w grzybni. Porażenie grzybicą prowadzi do osłabienia rodzin pszczelich, a przy dużym nasileniu do askosferiozy. W leczeniu grzybicy otorbielakowej zaleca się różnego rodzaju antybiotyki przeciwgrzybiczne np. nystatynę, amfoterycynę B, imidazol sól cholinową N-glukozylopolifunginy (Ascocidin), cykloheksymid (Aktydion) oraz tiabendazol. Obecnie proponuje się stosowanie środków dezynfekcyjnych np. tlenku etylenu, kwasów organicznych (linolowego, mrówkowego, sorbowego, octowego) oraz ekstraktów roślinnych m.in. z drzewa neem (Liu T.P.: A possible control of chalkbrood and nosema diseases of the honey bee with neem. Am. Bee J. 1995, 135, ) oraz soi (Lee M.Y., Chang Y.D.: Characteristics of honey bee chalk brood disease and isolation of antifungal strains from soil in Korea. Korean J. Apic. 1993, 8 34). Z opisu patentu PL znane jest zastosowanie soli addycyjnych cymiazolu do zwalczania grzybicy wapiennej. Rozprzestrzenianie opornych na syntetyczne fungicydy szczepów grzybów, jak również troska o środowisko naturalne i zapobieganie skażeniu produktów pszczelich związkami chemicznymi, skłania do poszukiwania alternatywnych źródeł związków o charakterze grzybobójczym, w szczególności wśród związków pochodzenia roślinnego. W literaturze znane jest stosowanie do zwalczania grzybicy wapiennej różnych olejków eterycznych, np. z Lavandula angustifolia; rozmarynowego, tymiankowego, szałwiowego, miętowego, z Pelargonium graveolens; z Prunus dulcis; z Citrius aurantium; i z Olea europaea (Boudegga, Haifa i in., Journal of Apicultural Research (2010), 49(3), ). W publikacji Silvina Larran i in., Journal of Essential Oil Research (2001), 13(2), , przedstawiono grzybostatyczne działanie wobec grzyba Ascosphaera apis, następujących olejków eterycznych: lawendowego (Lavandula intermedia), Coriandrum sativum, laurowego (Laurus nobilis), z Cinnamomum glandulifera, bazyliowego (Ocimum basilicum), z Tagetes minuta, rozmarynowego (Rosmarinus officinalis) i eukaliptusowego. W zgłoszeniu patentowym St. Zjedn. Ameryki U.S. Pat. Appl. Publ. (2011), US A1, przedstawiono działanie galusanów przeciwko grzybom powodującym destrukcję drewna. Zastosowano galusany alkilowe same lub w mieszaninie z np. aldehydem cynamonowym, eugenolem lub EDTA. Galusan oktylu wykazywał silne działanie synergistyczne z aldehydem cynamonowym przeciwko szczepom L. betulina. Galusan oktylu powszechnie stosowany jest w przemyśle spożywczym i kosmetycznym jako antyutleniacz. W opisie polskiego zgłoszenia patentowego P proponuje się zastosowanie ekstraktu z kory Cinnamomum zeylanicum do zwalczania grzybicy u pszczół. Olejki eteryczne jako środki zwalczające grzybicę wapienną charakteryzują się niejednokrotnie niezadowalającą skutecznością. Z kolei środki chemiczne powodują skażenie produktów pszczelich oraz środowiska. Istnieje zatem potrzeba opracowania skutecznego środka zwalczającego grzybice wapienną opartego na substancjach pochodzenia roślinnego. Istota wynalazku jest zastosowanie galusanu alkilu C1 C12 w kompozycji z co najmniej jednym składnikiem wybranym z grupy zawierającej: olejek goździkowy, olejek manuka, olejek tymiankowy, olejek cynamonowy, tymol, kwas cynamonowy, aldehyd cynamonowy, eugenol, przy czym galusan alkilu jest obecny w mieszaninie w ilości od 1,0 do 99,0% wag. do zwalczania grzybicy wapiennej u pszczół. Jako galusan alkilu stosuje się galusan korzystnie o 1 8 atomach węgla, najkorzystniej o 8 atomach węgla. Korzystnie stosuje się galusan metylu, propylu albo oktylu, najkorzystniej stosuje się galusan oktylu.

3 PL B1 3 Galusan alkilu jest obecny w kompozycji korzystnie w ilości od 30% wag. do 70% wag., najkorzystniej w ilości około 50% wag. w odniesieniu do masy mieszaniny. Kompozycja może dodatkowo zawierać obojętny rozpuszczalnik wybrany spośród estrów, eterów, ketonów, gliceryny lub glikoli, korzystnie alkohol etylowy, aceton, glikol propylenowy, glicerynę. W takiej sytuacji stężenie kompozycji w rozpuszczalniku zawiera się w zakresie od 1% wag. do 80% wag., w stosunku do masy całego środka. W korzystnej postaci kompozycja do stosowania według wynalazku stanowi roztwór mieszaniny galusanu oktylu w ilości od 10% wag. do 35% wag. z olejkiem goździkowym, olejkiem tymiankowym, olejkiem cynamonowym lub z olejkiem manuka w ilości od 10% wag. do 35% wag., zaś pozostałą część mieszaniny stanowi wymieniony powyżej obojętny rozpuszczalnik. W innej korzystnej postaci kompozycja do stosowania według wynalazku stanowi roztwór mieszaniny galusanu oktylu w ilości od 10% wag. do 35% wag. z tymolem w ilości od 10% wag. do 35% wag. i/lub z eugenolem w ilości od 10% wag. do 35% wag. i/lub aldehydem cynamonowym w ilości od 10% wag. do 35% wag. i/lub kwasem cynamonowym w ilości od 10% wag. do 35% wag., w obojętnym rozpuszczalniku. Kompozycję do stosowania według wynalazku można wprowadzać do ula w postaci roztworu w syropie dokarmiającym, zachowując stężenie kompozycji w granicach od 0,5 do 10% wag., korzystnie 1 2% wag., w odniesieniu do masy całego środka. Inną drogą wprowadzania kompozycji jest umieszczenie w ulu kształtki nasączonej roztworem mieszaniny lub kształtki pokrytej roztworem kompozycji. Kształtka może być wykonana z materiału naturalnego lub z tworzywa sztucznego, a olejek lub mieszanina olejków może być inkorporowany do wnętrza kształtki lub naniesiony na jej powierzchnię w formie mikrowarstwy. Roztwór kompozycji według wynalazku można także stosować do wylewania lub opryskiwania ula. Korzystnie kompozycję stosuje się w stężeniu od 0,05 do 0,5 g/dm 3 w stosunku do objętości ula. Kompozycja do stosowania według wynalazku wykazuje silne działanie grzybostatyczne. W środku wykorzystano substancje pochodzenia naturalnego, których obecność w produktach pszczelich nie stanowi zagrożenia. Dodatkową zaletą jest to, że przynajmniej niektóre ze składników kompozycji, np. olejek cynamonowy i jego składniki, olejek tymiankowy i jego składniki, mogą wykazywać równocześnie działanie przeciwko roztoczom powodującym warrozę. Tymczasem zazwyczaj grzybica wapienna osłabia rodziny pszczele i ułatwia rozwój warrozy oraz odwrotnie pszczoły zaatakowane przez roztocza Varroa cestructor nie są w stanie podołać wszystkim zabiegom pielęgnacyjnym wewnątrz ula tym łatwiej zapadają na grzybicę wapienną. Dlatego obie te choroby często występują razem. Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach. P r z y k ł a d 1 Badanie aktywności przeciwko grzybom. Acetonowe roztwory związku wylewano po 1 ml na zestaloną pożywkę agarową Sabouraud i zostawiano do odparowania w warunkach aseptycznych. Na tak przygotowaną powierzchnię nakładano krążki grzybni Ascospharea aspis o średnicy 0,5 cm wycinanej korkoborem z homogennej kultury wyhodowanej na płytce Petriego na podłożu Sabouraud. Kontrolę stanowił aceton. Jako substancję odniesienia wykorzystano ketokonazol. Płytki inkubowano w temperaturze 25 C przez 5 dni. Po tym czasie mierzono średnicę wyrosłych grzybni. Skuteczność działania związku obliczono za pomocą wzoru Abbota: Skuteczność Sg (%) = (Kg Fg) x 100/kg, gdzie Kg średnica kultury grzyba w kombinacji kontrolnej (średnia z 3 pomiarów) Fg średnica kultury grzyba w kombinacji z badanym związkiem (średnia z 3 pomiarów). Miarą skuteczności działania jest procent zahamowania wzrostu grzybni. W tablicy I zamieszczono wartości badanych stężeń oraz uzyskane wartości hamowania wzrostu grzybni.

4 4 PL B1 T a b l i c a I Hamowanie wzrostu grzybów Ascosphaera apis przez olejki eteryczne i ich składniki. Olejek eteryczny lub substancja aktywna Stężenie [mg/l] Hamowanie rozwoju Ascosphaera apis, [%] Olejek cynamonowy Aldehyd cynamonowy Olejek tymiankowy Minimalne stężenie hamujące (MIC) [mg/l] Tymol Olejek goździkowy Eugenol Olejek manuka Kwas cynamonowy Galusan oktylu Ketokonazol > Spośród badanych olejków eterycznych najwyższą aktywnością wobec grzyba Ascspherea apis wywołującego grzybicę wapienną wykazywały takie olejki eteryczne jak olejek goździkowy i olejek manuka. Najbardziej aktywnymi substancjami były tymol i kwas cynamonowy.

5 PL B1 5 P r z y k ł a d 2 Badanie aktywności wybranych olejków eterycznych w mieszaninie z galusanem oktylu. Sposobem opisanym w przykładzie I badano acetonowe roztwory o procentowym stężeniu podanym w nawiasach, które w ilości 1 ml wylewano na zestaloną pożywkę agarową PDA. Wyniki obliczano sposobem podanym w przykładzie I. W tablicy II zamieszczono wyniki badania aktywności mieszanin galusanu oktylu ze składnikami olejków eterycznych, zaś w tablicy III mieszanin galusanu oktylu z olejkami eterycznymi. T a b l i c a II Działanie mieszanin galusanu oktylu i składników olejków eterycznych przeciwko grzybom Ascosphaera apis. Skład roztworów wylewanych na pożywkę Sabouraud Galusa oktylu + aldehyd cynamonowy Hamowanie rozwoju Ascospaera apis 1 ml galusanu oktylu (1,0%) 83 1 ml aldehyd cynamonowy (0,5%) 60 1 ml galusan oktylu (1,0%) + 1 ml aldehyd cynamonowy (0,5%) 1 ml galusan oktylu (1,0%) + 2 ml aldehyd cynamonowy (0,5%) 2 ml galusan oktylu (1,0%) + 1 ml aldehyd cynamonowy (0,5%) Galusan oktylu + kwas cynamonowy 1 ml galusanu oktylu (0,5%) 75 1 ml kwas cynamonowy (0,5%) 80 1 ml galusan oktylu (0,5%) + 1 ml kwas cynamonowy (0,5%) 1 ml galusan oktylu (0,5%) + 2 ml kwas cynamonowy (0,5%) 2 ml galusan oktylu (0,5%) + 1 ml kwas cynamonowy (0,5%) Galusan oktylu + tymol 1 ml galusanu oktylu (0,5%) 75 1 ml tymol (0,125%) 60 1 ml galusan oktylu (0,5%) + 1 ml tymol (0,125%) 1 ml galusan oktylu (0,5%) + 2 ml tymol (0,125%) 2 ml galusan oktylu (0,5%) + 1 ml tymol (0,125%)

6 6 PL B1 T a b l i c a III Działanie mieszanin galusanu oktylu i olejków eterycznych przeciwko grzybom Ascosphaera apis. Skład roztworów wylewanych na pożywkę Sabourad a (stężenie, % roztworu, % wag.) Hamowanie rozwoju Ascosphaera apis, [%] Galusan oktylu + olejek manuka 1 ml galusanu oktylu (1,0%) 83 1 ml olejek manuka (0,125%) 80 1 ml galusan oktylu (1,0%) + 1 ml olejek manuka (0,125%) 1 ml galusan oktylu (1,0%) + 2 ml olejek manuka (0,125%) 2 ml galusan oktylu (1,0%) + 1 ml olejek manuka (0,125%) Galusan oktylu + olejek goździkowy 1 ml galusanu oktylu (1,0%) 83 1 ml olejek goździkowy (0,25%) 78 1 ml galusan oktylu (1,0%) ml olejek goździkowy (0,25%) 1 ml galusan oktylu (1,0%) ml olejek goździkowy (0,25%) 2 ml galusan oktylu (1,0%) ml olejek goździkowy (0,25%) Galusan oktylu + olejek cynamonowy + eugenol 1 ml galusanu oktylu (1,0%) 83 1 ml olejek cynamonowy (0,5%) 72 1 ml eugenol (0,5%) 64 1 ml galusan ortylu (1,0%) + 1 ml ol. cynamonowego (0,5%) ml eugenolu (0,5%) Najwyższą aktywnością charakteryzowały się mieszaniny: galusanu oktylu (1,0%) z aldehydem cynamonowym (0,5%) w stosunku 1 : 2 (v/v), galusanu oktylu (0,5%) z kwasem cynamonowym (0,5%) w stosunku 1 : 1 (v/v),

7 PL B1 7 galusanu oktylu (0,5%) z tymolem (0,125%) w stosunku 2 : 1 (v/v), galusanu oktylu (1,0%) z olejkiem manuka (0,125%) w stosunku 1 : 2 (v/v), galusanu oktylu (1,0%) z olejkiem goździkowym (0,25%) w stosunku 1 : 2 (v/v), oraz galusan oktylu (1,0%) z olejkiem cynamonowym (0,5%) i z eugenolem (0,5%) w stosunku 1 : 1 : 1 (v/v/v). We wszystkich przypadkach aktywność mieszanin przewyższała aktywność poszczególnych składników. Zastrzeżenia patentowe 1. Zastosowanie galusanu alkilu C 1,-C 12, w kompozycji z co najmniej jednym składnikiem wybranym z grupy zawierającej: olejek goździkowy, olejek manuka, oiejek tymiankowy, olejek cynamonowy, tymol, kwas cynamonowy, aldehyd cynamonowy, eugenol, przy czym galusan alkilu jest obecny w kompozycji w ilości od 1% do 99% wag., do zwalczania grzybicy wapiennej u pszczół 2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że stosuje się galusan alkilu C 1 -C 8, korzystnie galusan metylu, propylu albo oktylu. 3. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że do kompozycji dodaje się obojętny rozpuszczalnik. 4. Zastosowanie według zastrz. 3, znamienne tym, że rozpuszczalnik jest wybrany spośród estrów, eterów, ketonów, gliceryny lub glikoli. 5. Zastosowanie według zastrz. 4, znamienne tym, że rozpuszczalnikiem jest alkohol etylowy, aceton, glikol propylenowy, gliceryna. 6. Zastosowanie według zastrz. 3 albo 4 albo 5, znamienne tym, że stężenie kompozycji w rozpuszczalniku zawiera się w zakresie od 1% wag. do 80% wag. w stosunku do masy całkowitej. 7. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że stosuje się roztwór w rozpuszczalniku obojętnym kompozycji galusanu oktylu w ilości od 10% wag. do 35% wag. z olejkiem goździkowym, olejkiem tymiankowym, olejkiem cynamonowym lub z olejkiem manuka w ilości od 10% wag. do 35% wag. 8. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że stosuje się roztwór w rozpuszczalniku obojętnym kompozycji galusanu oktylu w ilości od 10% wag. do 35% wag. z tymolem w ilości od 10% wag. do 35% wag. i/lub z eugenolem w ilości od 10% wag. do 35% wag. i/lub aldehydem cynamonowym w ilości od 10% wag. do 35% wag. i/lub kwasem cynamonowym w ilości od 10% wag. do 35% wag. 9. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że do kompozycji dodaje się nośnik w postaci syropu dokarmiającego. 10. Zastosowanie według zastrz. 9, znamienne tym, że stężenie kompozycji w syropie dokarmiającym wynosi od 0,5 do 10% wag., korzystnie 1 2% wag., w odniesieniu do masy całkowitej.

8 8 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)