(54) Preparat żelowy o powolnym uwalnianiu oraz sposób zwalczania inwazji roztoczy,

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/EP97/03078 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: , WO97/47193, PCT Gazette nr 54/97 (13) B1 (5 1) IntCl7 A01N 37/02 A01N 37/04 A01N 65/00 (54) Preparat żelowy o powolnym uwalnianiu oraz sposób zwalczania inwazji roztoczy, motyli, grzybów i bakterii na kolonie pszczół miodnych (30) Pierwszeństwo: ,GB, (73) Uprawniony z patentu: VITA (EUROPE) LIMITED, Odiham, GB (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 11/99 (72) Twórcy wynalazku: Max Watkins, Gamberly, GB (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 03/04 (74) Pełnomocnik: Skulimowska-Makówka Iwona, POLSERVICE PL B1 (57) 1. Preparat żelowy o powolnym uwalnianiu do zwalczania inwazji roztoczy, motyli, grzybów i bakterii na kolonie pszczół miodnych, znamienny tym, że zawiera jako substancję czynną olejek eteryczny lub kwas organiczny w stężeniu od 5% do 50%, korzystnie od 10% do 40% masy całkowitej preparatu, substancje zagęszczające ze środkiem sieciującym w stężeniu od 0.01% do 1.5%, korzystnie od 0.1% do 1.0% masy całkowitej preparatu, nośnik i wodę. 7. Sposób zwalczania inwazji roztoczy, motyli, grzybów i bakterii na kolonie pszczół miodnych, znamienny tym, że podaje się skuteczną ilość preparatu żelowego o powolnym uwalnianiu zawierającego jako substancję czynną olejek eteryczny lub kwas organiczny w stężeniu od 5% do 50%, korzystnie od 10% do 40% masy całkowitej preparatu, substancje zagęszczające ze środkiem sieciującym w stężeniu od 0.01% do 1.5%, korzystnie od 0,1% do 1,0% masy całkowitej preparatu, nośnik i wodę na miejsce przebywania pszczół, z wyjątkiem bezpośredniego działania na pszczoły.

2 Preparat żelowy o powolnym uwalnianiu oraz sposób zwalczania inwazji roztoczy, motyli, grzybów i bakterii na kolonie pszczół miodnych Zastrzeżenia patentowe 1. Preparat żelowy o powolnym uwalnianiu do zwalczania inwazji roztoczy, motyli, grzybów i bakterii na kolonie pszczół miodnych, znamienny tym, że zawiera jako substancję czynną olejek eteryczny lub kwas organiczny w stężeniu od 5% do 50%, korzystnie od 10% do 40% masy całkowitej preparatu, substancje zagęszczające ze środkiem sieciującym w stężeniu od 0.01% do 1.5%, korzystnie od 0.1% do 1.0% masy całkowitej preparatu, nośnik i wodę. 2. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że substancją zagęszczającą, szczególnie korzystnąjest usieciowany poli(kwas akrylowy). 3. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek wagowy olejku eterycznego do substancji zagęszczającej w mieszaninie jest od 3:1 do 5000:1, korzystnie od 30:1 do 90:1. 4. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że substancję czynną wybiera się z grupy obejmującej monoterpeny, olejki naturalne i kwasy organiczne. 5. Preparat według zastrz. 4, znamienny tym, że substancję czynną wybiera się z grupy obejmującej mentol, geraniol, tymol, mircen, cytral, limonen, karen, kamfora, eugenol, cyneol, olejek cytrynowy, eukaliptusowy, olejek z drzewa neem, kwas mrówkowy, octowy lub szczawiowy, korzystnie tymol. 6. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że żel jest w formie płytkiej tacki z hermetycznie zamkniętą pokrywką, paska pokrytego żelem, granulek żelu, tabletek żelu. 7. Sposób zwalczania inwazji roztoczy, motyli, grzybów i bakterii na kolonie pszczół miodnych, znamienny tym, że podaje się skuteczną ilość preparatu żelowego o powolnym uwalnianiu zawierającego jako substancję czynną olejek eteryczny lub kwas organiczny w stężeniu od 5% do 50%, korzystnie od 10% do 40% masy całkowitej preparatu, substancje zagęszczające ze środkiem sieciującym w stężeniu od 0.01% do 1.5%, korzystnie od 0.1% do 1.0% masy całkowitej preparatu, nośnik i wodę na miejsce przebywania pszczół, z wyjątkiem bezpośredniego działania na pszczoły. 8. Sposób według zastrz.7, znamienny tym, że preparat żelowy o powolnym uwalnianiu podaje się na tacce. * * * Przedmiotem niniejszego wynalazku jest preparat żelowy o powolnym uwalnianiu do zwalczania inwazji na kolonie pszczół oraz sposób zwalczania inwazji roztoczy, motyli, grzybów i bakterii na kolonie pszczół miodnych z zastosowaniem preparatu żelowego do tego celu. Warroza jest to inwazja kolonii europejskich pszczół miodnych (Apis mellifera) roztoczami, będącymi pasożytami zewnętrznymi, należącymi do rzędu Acarina ( Varroa jacobsoni). Roztocza Varroa pochodzą z Azji; stamtąd rozprzestrzeniły się na dosłownie wszystkie kraje, w których prowadzi się hodowlę Apis mellifera. Dobremu stanowi kolonii pszczół miodnych mogą również zagrażać inne inwazje roztoczy, takich jak świdraczek pszczeli (Acarapis woodii i Tropilaelaps clareae)\ inwazje motyli, na przykład motylicy woskowej dużej i małej, odpowiednio, barciaka większego i barciaka mniejszego; inwazje muchówek, na przykład wszolinki pszczelej {Braula caeca); inwazje grzybów, na przykład grzybica wapienna, wywoływana przez otorbielaka pszczelego (Ascosphaera apis) i zakażenia bakteryjne, na przykład zgnilec złośliwy (europejski) i zgnilec łagodny, wywoływane przez, odpowiednio, laseczkę larwy i Melissococcus pluton.

3 Roztocza Varroa żywią się hemolimfą rozwijających się pszczół i osobników dorosłych, co może powodować zahamowanie wzrostu pszczół, zakażenie i obumarcie kolonii pszczół. Warroza stanowi obecnie największe zagrożenie dla hodowli pszczół na świecie. Do zwalczania tej choroby stosuje się rozmaite środki. W niektórych rejonach Europy Południowej roztocza Yarroa wytworzyły jednak oporność na składnik czynny niektórych z tych środków, a mianowicie na produkty oparte na piretroidach flumatrynie, fluwalinianie i akrynatrynie, jak również na kumafosie, amitrazie, malationie, chlorowodorku cymiazolu, chlorfenwinfosie, bromopropylanie, fenopiroksymianie i cząsteczkach pokrewnych. Obecnie stwierdzono, że można skutecznie zwalczać różne choroby rojów pszczelich poprzez podawanie skutecznej ilości olejku eterycznego w preparacie o powolnym uwalnianiu. Przedmiotem niniejszego wynalazku jest zatem preparat żelowy o powolnym uwalnianiu i sposób zwalczania inwazji roztoczy, motyli, grzybów i bakterii na kolonie pszczół miodnych, polegający na podawaniu skutecznej ilości preparatu żelowego zawierającego jako substancję aktywną olejek eteryczny lub kwas organiczny w preparacie o powolnym uwalnianiu w miejsce przebywania kolonii pszczół ale nie bezpośrednio na pszczoły. W rozumieniu niniejszego opisu, miejsce w kolonii pszczół oznacza zwykle, jednak bez ograniczenia, ule pszczele lub podobne pojemniki, w których kolonie pszczół budują swe gniazda i przechowują zapasy żywności, takie jak plastry miodu. Pojęcie olejek eteryczny obejmuje oleje ekstrahowane z roślin lub ich lotne składniki, które stanowią niekiedy substancje stałe, i kwasy organiczne. Przykłady olejków eterycznych stanowią monoterpeny, takie jak mentol, geraniol, tymol, mircen, cytral, limonen, karen, kamfora, eugenol, cyneol (eukaliptol); olejki naturalne, takie jak olejek cytrynowy, eukaliptusowy, olejek z drzewa neem; lub kwasy organiczne, takie jak kwas mrówkowy, octowy lub szczawiowy. Korzystne są monoterpeny, takie jak tymol lub mentol. Najkorzystniejszy jest tymol. W niniejszym opisie preparat o powolnym uwalnianiu oznacza preparat specjalnie opracowany tak, aby zachowywał się w pewien sposób w określonych warunkach, cechujący się bardziej regularnym podawaniem substancji czynnej w danym czasie w porównaniu z surową, pojedynczo substancją czynną. W szczególności, preparaty takie, w odniesieniu do lotnych olejków eterycznych, zdolne są do podtrzymywania stałego stężenia oparów olejku eterycznego w atmosferze zamkniętej objętości siedliska pszczół, to znaczy ula pszczelego. Preparat o powolnym uwalnianiu, według wynalazku, jest zatem zdolny do uwalniania regulowanej dawki ze stałą prędkością, korzystnie, do uwalniania określonej ilości olejku eterycznego do ula pszczelego w wybranym okresie, na przykład w czasie 4-6 tygodni, przy czym okres ten stanowi co najmniej jeden cykl reprodukcyjny roztoczy Varroa. Składnik czynny (olejek eteryczny lub kwas organiczny) przenosi się z preparatu poprzez fazę pary na zwalczanego szkodnika. W praktyce, olejek eteryczny paruje lub sublimuje z preparatu w regulowanym stężeniu do atmosfery środowiska pszczół (na przykład ula pszczelego) i utrzymuje uprzednio dobrane stężenie co najmniej przez czas 4-6 tygodni działania. Mimo że atmosfera środowiska pszczół nie jest hermetycznie zamknięta, można skutecznie zwalczać różne szkodniki w tym środowisku poprzez uwalnianie olejku eterycznego z preparatu o powolnym uwalnianiu. Odnosi się to również do szkodników atakujących czerwie pszczół w komorach wylęgowych, które można skutecznie chronić sposobem według niniejszego wynalazku. Sposób zwalczania warrozy według niniejszego wynalazku jest skuteczny zarówno w zwalczaniu w rojach pszczół szczepów Varroa piretroidoopomych, jak i piretroidowrażliwych. Z literatury w tej dziedzinie, znane są próby zwalczania warrozy z zastosowaniem tymolu w preparatach o niepowolnym (szybkim) uwalnianiu. Sugerowano również zastosowanie tymolu jako środka zwalczającego szkodnika pszczół, szczepu roztoczy, świdraczka pszczelego. Poziom zwalczania szkodnika roju pszczół, uzyskany w wyniku zastosowania surowej, samej substancji jest niski, i co najwyżej, zmienny. Przy zastosowaniu surowej substancji naturalna prędkość parowania z postaci krystalicznej, sproszkowanej lub płynnej istotnie zależy od temperatury otoczenia, to znaczy, że przy zastosowaniu surowej substancji nie

4 można odpowiednio regulować dawki podanej rojowi pszczół. Na przykład, zwalczanie warrozy kolonii pszczół tymolem wymaga wielokrotnego podania substancji lub zastosowania wysokich dawek; w obu przypadkach może dojść do porzucenia ula przez pszczoły. Wysokie dawki są ponadto szkodliwe dla wrażliwych czerwi pszczół. Powyższego niekorzystnego działania można uniknąć poprzez zastosowanie preparatu oraz sposobu według niniejszego wynalazku. Nowy sposób jest skuteczny nie tylko w zwalczaniu Varroa, lecz również innych uprzednio wspomnianych drobnoustrojów chorobotwórczych dla pszczół miodnych. Przykłady preparatów o powolnym uwalnianiu według niniejszego wynalazku stanowią żele, same lub na podłożu dopuszczalnym dla pszczół; materiały impregnowane lub macierze polimerowe zawierające wyżej wspomniane olejki eteryczne lub kwasy organiczne. Działanie na zakażone kolonie pszczół prowadzi się korzystnie z zastosowaniem żelu, paska pokrytego żelem, granulki żelu, tabletki żelu, lub nawet na tacce wypełnionej dowolną z powyższych postaci środka, lub dowolnego innego rodzaju układu rozpraszającego o powolnym uwalnianiu. Preparat macierzysty o powolnym uwalnianiu może być stosowany w dowolnym układzie rozpraszającym, na przykład w płytkiej tacce plastykowej z hermetycznie zamkniętą pokrywką, na przykład plastykową lub aluminiową. Preparaty o powolnym uwalnianiu, stosowane w sposobie według niniejszego wynalazku, można wytwarzać sposobami znanymi specjalistom. Jednakże preparaty o powolnym uwalnianiu według niniejszego wynalazku, stanowią, korzystnie, żele tworzące macierz, zawierające olejek eteryczny lub kwas organiczny w postaci czystej lub w postaci preparatu płynnego i pewnej, umożliwiającej wytworzenie żelu, ilości składnika zagęszczającego i substancji nośnikowej, dopuszczalnej dla pszczół. Ten rodzaj preparatu nadaje się zarówno dla stałych, jak i płynnych olejków eterycznych. Szczególnie korzystne jako składniki zagęszczające są polimery kwasu akrylowego. Dostępne w handlu preparaty o tym przeznaczeniu stanowią: polikarboksymetyleny, polimery karboksywinylowe lub karbomery takie, jak CARBOPOL (B. F. Goodrich Corp., Cleveland, Ohio). Inne korzystne składniki zagęszczające stanowią na przykład karboksymetylocelulozy, poli aklkohole winylooctanowe), takie jak MOWIOL (HOECHST AG, Frankfurt, Niemcy), długołańcuchowe sole amonowe, takie jak BENTONE (RHEOX GmbH, Leverkusen, Niemcy), polisacharydy hydrofilne, takie jak RHODOPOL (RHONE POULENC, Paryż) lub KELZAN (KELCO COMP, San Diego) lub pochodne celulozy, takie jak TYLOSE (HOECHST AG, Frankfurt, Niemcy). Korzystnie preparaty o powolnym uwalnianiu według niniejszego wynalazku zawierają substancje czynną (olejek eteryczny lub kwas organiczny), środek zagęszczający ze środkiem sieciującym i wodę, nie wymaga jednak obecności żadnego dodatkowego środka powierzchniowo czynnego. Typowe stężenie substancji zagęszczającej w preparacie o powolnym uwalnianiu wynosi od 0,01 do 1,5% masy całkowitej preparatu, korzystnie 0,1-1,0%, na przykład 0,3%, 0,4% lub 0,5%. Rzeczywiste stężenie; specjalista może jednak łatwo oznaczyć, uwzględniając pożądane stężenie olejku eterycznego w środowisku pszczół i rozmiary tego środowiska. Zakres stężenia olejku eterycznego w preparacie nie jest ostry ale korzystnie wynosi jednak od 5 do 50% masy całkowitej preparatu. Korzystnie, stężenie wynosi od 10% do 40%, na przykład 20%, 25% lub 30%. Stosunek olejku eterycznego do substancji zagęszczającej w mieszaninie zależy głównie od ilości substancji zagęszczającej, niezbędnej do przekształcenia olejku eterycznego lub kwasu organicznego i mieszaniny nośnikowej w żel. W podanym zakresie składników, stosunek ten wynosi od 3:1 do 5000:1, korzystnie, od 30:1 do 90:1, na przykład 40:1, 50:1, 60:1 lub 70:1. W typowym preparacie o powolnym uwalnianiu płynny lub stały olejek eteryczny dodaje się do dyspersji substancji zagęszczającej, takiej jak poli(kwas akrylowy) (na przykład CARBOPOL EZ1) w wodzie, i następnie mieszaninę usieciowuje się poprzez dodanie odpowiedniej ilości aminy trzecio- lub drugorzędowej, takiej jak 0,01 %-2% trójetanoloamina. Usieciowanie poli(kwasu akrylowego) amina wielofunkcyjną pozwala wytworzyć żel o strukturze podobnej do matrycy.

5 Wytworzony preparat o powolnym uwalnianiu umożliwia uwalnianie skutecznej ilości olejku eterycznego lub kwasu organicznego w określonym czasie działania. Za skuteczną ilość uważamy taką ilość olejku eterycznego lub kwasu organicznego, która zapewnia co najmniej 80% redukcję inwazji pasożyta/patogenu bez istotnego wpływu na śmiertelność w kolonii pszczół. Aktualnie wymagane, pożądane stężenie w ulu pszczelim można łatwo wyznaczyć w rutynowych doświadczeniach. Nowe, tak wytworzone, preparaty zapewniają następujące korzystne właściwości: 1) preparat uwalnia regulowane dawki substancji czynnej (olejku eterycznego lub kwasu organicznego) do ula pszczelego w określonym czasie i zakresie temperatury stopni Celsjusza; 2) preparat jest bardzo skuteczny w zwalczaniu piretroidoopomych, jak ipiretroidowrażliwych szczepów Yarroa jacobsoni, pasożytów pszczół miodnych; 3) preparat wykazuje również skuteczne działanie na świdraczka pszczelego, A. woodii; motylicę woskową małą i dużą, barciaka mniejszego i barciaka większego; muchówkę wszolinkę pszczelą; zakażenia grzybicze takie jak grzybica wapienna, wywoływana przez otorbielaka pszczelego, i zakażenia bakteryjne, takie jak zgnilec złośliwy i zgnilec łagodny (amerykański i europejski), wywoływane przez larwy Bacillus i Melissococcuspluton. Sposób według niniejszego wynalazku jest korzystnie stosowany dla populacji pszczół lub środowiska pszczół wczesną wiosną lub latem, to znaczy przed okresem największej produkcji miodu, lecz nie musi być ograniczony do tych okresów. Preparat o powolnym uwalnianiu należy wprowadzać do wnętrza ula pszczelego, ale nie bezpośrednio na pszczoły i pozostawiać tam na określony czas, przy czym czas działania nie może być krótszy niż 4 tygodnie ani dłuższy niż 6 tygodni; po tym czasie preparat należy usunąć z ula. W zależności od obszaru klimatycznego, niezbędne może być przeprowadzenie drugiego cyklu działania w późniejszym czasie wdanym roku, z powodu różnic w nasileniu ponownej inwazji. Przykład 1 Wytwarzanie preparatu o powolnym uwalnianiu z tymolem 0,38 części CARBOPOL EZ1 powoli dodaje się do 73,86 części wody, mieszając 25 części tymolu kruszy się na drobny proszek i dodaje do mieszaniny. Do wytworzonej dyspersji dodaje się 0,76 części 50% wodnego roztworu trój etanoloaminy w celu uzyskania usieciowania, tworząc żel. Mieszaninę żelową dzieli się na porcje po 50 gramów i nakłada do płytkich, plastykowych tacek. Powierzchnię tacki zamyka się hermetycznie pokrywką z folii aluminiowej lub plastykowej. Zamiast tego żel można nakładać do płytkich tacek aluminiowych i zamykać pokrywą z folii plastykowej. Przykład 2 Preparaty w postaci dyspersji Według sposobu z Przykładu 1 wytwarza się preparaty o powolnym uwalnianiu stałych olejków eterycznych, o następującym składzie: Olejek eteryczny CARBOPOL EZ1 Trój etanoloamina (roztwór 50%) l Woda Tymol 25% 0,38% 0,76% 73,86% Tymol 20% 0,38% 0,76% 78,86% Tymol 15% 0,48% 0,96% 83,56% Tymol 10% 0,48% 0,96% 88,56% Tymol 30% 0,38% 0,76% 68,86% Tymol 35% 0,38% 0,76% 63,86%

6 ciąg dalszy tabeli Tymol 40% 0,38% 0,76% 58,86% Kamfora 25% 0,38% 0,76% 73,86% Szczawian wapnia do 25% 0,38% 0,76% 73,86% Przykład 3 Preparaty w postaci zawiesiny 0,38 części CARBOPOL EZ1 powoli dodaje się do 73,86 wody, mieszając 25 części cyneolu (eukaliptolu) zawiesza się, mieszając z dużą prędkością, aż do uzyskania jednolitej zawiesiny. Do wytworzonej zawiesiny dodaje się 0,76 części 50% wodnego roztworu trójetanoloaminy w celu uzyskania usieciowania, tworząc żel. Mieszaninę żelową dzieli się na porcje po 50 gramów i nakłada do płytkich, plastykowych tacek. Powierzchnię tacki zamyka się hermetycznie pokrywkę z folii aluminiowej lub plastykowej. Zamiast tego żel można nakładać do płytkich tacek aluminiowych i zamykać pokrywą z folii plastykowej. W podobny sposób wytwarza się następujące preparaty płynnych olejków eterycznych: Olejek eteryczny CARBOPOL EZ1 Trójetanoloamina (roztwór 50%) Woda Cyneol 25% 0,38% 0,76% 73,86% Limonen 25% 0,38% 0,76% 73,86% Mentol 25%* 0,38% 0,76% 73,86% Olejek z drzewa neem 25% 0,38% 0,76% 73,86% Kwas octowy 30% 0,48% 0,96% 68,56% Kwas mrówkowy 25% 0,48% 0,96% 73,56% Proces prowadzony w temperaturze 40 C Przykład 4 Test biologiczny Poprzez zdjęcie pokryw foliowych otwiera się dwie tacki preparatu o powolnym uwalnianiu z 25% matrycą tymolową otrzymaną według Przykładu 1, zawierające po 50 gramów żelu o powolnym uwalnianiu, i umieszcza się je w ulu pszczelim na górze ram. Test rozpoczyna się poprzez umieszczenie tacek w ulach i prowadzi się go przez 6 tygodni. Zapisuje się średnią temperaturę wewnątrz i na zewnątrz ula. Średnia temperatura wewnątrz ula wynosiła C, natomiast temperatura na zewnątrz wahała się między 17 a 35 C (noc/dzień). Po 4-6 tygodniach ocenia się inwazję kolonii pszczół poprzez porównanie z nie poddanym działaniu preparatu ulem kontrolnym, odnotowując całkowitą liczbę zabitych w czasie działania preparatu na roztocza i dzieląc przez tę samą całkowitą liczbę powiększoną o liczbę roztoczy zabitych po końcowym działaniu środkiem roztoczobójczym, zabijającym wszystkie pozostałe przy życiu roztocza.

7 Wyniki są następujące: Działanie preparatu Inwazja na początku Inwazja po 4 tygodniach Zmniejszenie inwazji w % Tymol 1tacka na ul ,3% 2 tacki na ul ,2% Kontrola ,9% Wniosek: Testowany w powyższych warunkach preparat o powolnym uwalnianiu, według wynalazku jest skuteczny przeciwko inwazjom Varroa jacobsoni rojów pszczelich w porównaniu z koloniami kontrolnymi (nie poddanymi działaniu preparatu).

8 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.