Комбинированный препарат для борьбы с таежными и лесными клещами, способ борьбы и аттрактант

 

Изобретение относится к средствам и способам уничтожения или подавления численности пастбищных клещей, являющихся переносчиками возбудителей клещевого энцефалита и клещевых боррелиозов. Объектом изобретения является применение алкиловых (С₁-C₄) эфиров монокарбоновых жирных кислот, содержащих 10-18 атомов углерода в цепи линейного и разветвленного строения отдельно или в смеси друг с другом в качестве атрактантов, привлекающих таежных и лесных клещей. Заявлены также комбинированный препарат и способ борьбы с клещами с использованием этих аттрактантов. Применение данных препаратов на 2 - 3 порядка снижает дозировку вносимого в природу акарицида и не влияет на целевую фауну. 3 с.п.ф-лы, 1 ил., 5 табл.

Изобретение относится к средствам и способам уничтожения или подавления численности пастбищных клещей, являющихся переносчиками возбудителей клещевого энцефалита и клещевых борредиозов (болезни Лайма). На территории России и соседних стран возбудители этих болезней передаются таежным (Jxodes persulcatus Shulze) и европейским лесным клещом (Jxodes ricinus L.), в США возбудитель болезни Лайма передается клещом Jxodes scapularis.

В настоящее время для подавления популяций этих видов нет эффективных средств. Сплошная обработка стойкими акарицидами мест обитания клещей позволяет получить хорошие результаты при уничтожении клещей, но приводит к загрязнению местности и противоречит современной концепции охраны окружающей среды. Перспективным для практического применения представляется использование для подавления популяций клещей комбинированных препаратов, содержащих акарицид и аттрактант, привлекающий клещей, путем обработки этими препаратами мест обитания клещей (см. Медицинская паразитология и паразитарные болезни, N 1, 1991, стр. 52).

Объектом настоящего изобретения является применение алкиловых (C₁-C₄) эфиров монокарбоновых жирных кислот, содержащих 10-18 атомов углерода в цепи, линейного и разветвленного строения отдельно или в смеси друг с другом в качестве аттрактантов, привлекающих таежных и лесных клещей.

Объектами изобретения являются также способ и средство уничтожения или подавления численности вышеназванных клещей с использованием этих аттрактантов.

Для уничтожения клещей, паразитирующих на животных, могут быть использованы разнообразные акарициды, например фосфорорганические (фенитротион, фентион, дихлофос, диазинон и др.) карбаматные соединения (пропоксур, карбарил и др.), природные и синтетические пиретроиды, авермектины и др. (см. Н.Н.Мельников и др. Справочник "Пестициды и регуляторы роста растений" М., "Химия", 1995 г.).

Что касается аттрактантов, то в качестве таковых могут быть использованы феромоны, например феромоны скопления, половые феромоны, а также вещества, определяющие запах хозяина (Паразитология, 24, 2, 1990). Более предпочтительными являются вещества, определяющие запах хозяина, так как клещи реагируют на запах хозяина с растворения, измеряемого метрами (до 5 м и более), в то время как феромоны привлекают клещей с очень небольшого расстояния (2-5 м) (Медицинская паразитология и паразитарные болезни, N 5-6, Москва, Медицина, 1992 г., стр. 50-53).

Известно, что таежные и лесные клещи паразитируют на 280 видах млекопитающих и птиц. Специально проведенные исследования поведенческих реакций самок таежного клеща в ответ на предъявление запахов шерсти 20 видов млекопитающих и различных частей тела человека показали, что наиболее привлекательны для самок Jxodes persulcatus оказались запахи шерсти волка, собаки и некоторых других видов. При этом первоначальный уровень аттрактивности образцов шерсти сохраняется по крайней мере в течение двух лет (Acarina 4(1-2), 49-52, 1996).

Высокий уровень аттрактивности (до 97%) проявил также метанольный смыв шерсти собаки (100 г метанола на 10 г шерсти). (Медицинская паразитология и паразитарные болезни, 1997, N 1, стр. 41).

Химический состав веществ, определяющих запах их хозяев неизвестен.

Известно, что алифатические и непредельные карбоновые кислоты так же, как и их многочисленные производные, используются в качестве аттрактантов, чаще в смеси с другими веществами, для борьбы с вредителями сельского хозяйства, бытовыми вредителями, эктопаразитами животных (См. например, N РСТ (WO) N 93/00812, ЕПВ (EP) N 0495955, пат. Франции N 2678483, патенты США N 5149526, 5202124, 5198219). Известно применение для борьбы с клещами, паразитирующими на животных, привлекающих их аттарктантов в смеси с акарицидами путем нанесения этих смесей на различные приспособления, прикрепляемые к различным частям тела домашнего животного (РСТ WO 93/11667). Однако, для борьбы с таежным и лесным клещами, паразитирующими главным образом на диких животных, такой метод непригоден.

В соответствии с настоящим изобретением установлено, что в качестве аттрактантов, привлекающих клещей, являющихся переносчиками возбудителей клещевого энцефалита и клещевых боррелиозов, могут быть использованы алкиловые эфиры предельных монокарбоновых кислот, содержащие от 10 до 18 атомов углерода в кислотной части и от 1 до 4 атомов углерода в спиртовой части молекулы, а именно: метиловые эфиры 11-метилтридекановой, 4-метилтридекановой, тетрадекановой, 2-метилтетрадекановой, 10-метилтетрадекановой и 13-метилтетрадекановой кислот, а также метиловые, этиловые, пропиловые и бутиловые эфиры декановой, тетрадекановой, пентадекановой, гексадекановой, октадекановой кислот.

Перечисленные эфиры как в отдельности, так и в смесях друг с другом существенно влияют на поведение клещей в природе:побуждают их перемещаться в направлении источника запаха, где они могут быть уничтожены. Применение аттрактантов резко снижает или устраняет вред животным и человеку, который обычно бывает побочным эффектом борьбы с клещами.

Аттрактивность предлагаемых соединений проявляется как по отношению к взрослым клещам, так и к нимфам. При этом в эксперименте на свежесобранных взрослых природных клещах или в природных условиях показатели аттрактивности выше, чем на нимфах клещей из лабораторной культуры, поскольку среди свежесобранных клещей, как правило, нет неактивных особей, а агрессивных - подавляющее большинство.

В лабораторной культуре, где сложно провести предварительный отбор агрессивных нимф, их доля обычно не превышает 50%, а показатели аттрактивности образцов не превышают 75%.

Для борьбы с клещами и подавления их численности предлагается готовить комбинированные аттрактивно-акарицидные препараты, например, в виде гранул. Такие гранулы с перметрином, лямбдацигалотрином и метатионом были испытаны в лабораторных и полевых условиях и показали высокую эффективность - практически полную гибель клещей при низких дозировках токсиканта в расчете на обрабатываемую площадь и безвредность для нецелевой фауны.

Кроме того, в опытах с вышеупомянутыми аттрактантами показано, что клещи, зараженные боррелиями (Borrelia burgdorferi S.l.) обладают большей поисковой активностью.

Согласно литературным данным, то же относится к клещам, зараженным вирусом клещевого энцефалита (Алексеев А.Н., Кондрашова З.Н.Организм членистоногих как среда обитания возбудителей. Свердловск, 1985, 181 с.; Мельникова О. В. , Ботвинкин А.Д., Данчинова Г.А. Сравнительные данные о зараженности вирусом клещевого энцефалита голодных и питавшихся таежных клещей (по результатам иммуноферментного анализа). Мед.паразитол., 1997, N 1, с.44-49). Поэтому вполне возможно, что с помощью предлагаемых аттрактивно-акарицидных препаратов можно будет привлекать и уничтожать в первую очередь зараженных, то есть эпидемически значимых особей клещей.

Соединения, проявившие аттрактивность по отношению к таежным и лесным клещам, были определены на основании результатов анализа методом хромато-масс-спектрометрии метанольного экстракта шерсти собаки.

В экстракте были обнаружены и идентифицированы метиловые эфиры шести монокарбоновых насыщенных кислот, содержащих 14 и 15 атомов углерода в цепи, а именно: 11- метилтридекановой, 4-метилтридекановой, тетрадекановой, 2-метилтетрадекановой, 10-метилтетрадекановой и 13-метилтетрадекановой.

Наряду с этими соединениями оценивалась аттрактивость C₁-C₄ алкиловых эфиров C₁₀-C₁₈ насыщенных монокарбоновых кислот линейного строения. Оказалось, что эти соединения также привлекают клещей как по отдельности, так и в смеси друг с другом, что существенно расширяет возможности создания препаратов для борьбы с обозначенными выше эктопаразитами, поскольку не все соединения, идентифицированные в составе метанольного экстракта шерсти собаки, в настоящее время одинаково легко доступны, если ориентироваться на их широкое производственное применение. С другой стороны, использованные здесь эфиры кислот линейного строения являются известными товарными продуктами, стоимость их невелика, тем более, что используются они в очень небольших концентрациях.

Вышеупомянутые эфиры жирных кислот, их физические и химические свойства, методы получения известны, например, из следующих источников: Beilsteins Handbuch der Org. Chem. 4. Anlage, H2 369-447 E III 2 стр. 938-1015; Chem. Abstr. Vol. 64, 1966, 6487; Chem. Abstr. Vol. 48, 1954, 2140; Chem. Abstr. Vol. 53, 9647 и др. Известно, что эти соединения могут быть использованы в качестве пищевых добавок, компонентов косметических средств (Chem. Abstr. Vol. 56, 12039, 1962).

Некоторые из этих соединений были идентифицированы в составе препятствующих откладке яиц феромонов листоверток, паразитирующих на кукурузе и винограде (WO 92/02138).

Пример 1. Идентификация метанольного экстракта шерсти собаки.

Экстракт анализировали на хромато-масс-спектрометре LKB 2091 с РДР-11/05, капиллярная колонка 30 м x 0,25 мм с неполярной SE-30 фазой, с программированием температуры: 40^oC (3 мин.) ---> 4^o/мин. ---> 230^oC. Для стандартизации времени выхода неизвестных веществ в пробу вводили в качестве стандарта углеводород C₁₉H₄₀.

Масс-спектрометрию проводили методом электронного удара при 70 эВ.

Сбор и обработку данных, а также сравнение масс-спектров неизвестных соединений с библиотекой масс-спектров (30 тыс.веществ) проводили с помощью программ MSP, PBM, PBL.

Хроматограмма общего ионного тока приведена на чертеже.

С учетом времени удерживания, масс-спектров и результатов библиотечного поиска было идентифицировано шесть соединений: 1 - метил-11- метилтридеканоат 2 - метил-4-метилтридеканоат 3 - метилетрадеканоат 4 - метил-2-метилтетрадеканоат 5 - метил-10-метилтетрадеканоат 6 - метил-13-метилтетрадеканоат.

Пример 2. Оценка аттрактивности образцов.

Действие аттрактантов на клещей исследовали с помощью Y-образного ольфактометра, конструкция которого описана ранее (Acarina 4(1-2), 49-52, 1996). Ольфактометр состоит из трех непроницаемых для воздуха пластиковых камер, соединенных пластиковыми трубками: нижняя, или стартовая камера и две верхние камеры, разделенные внутри решетчатой перегородкой. Образцы помещали на решетку одной из верхних камер (опытной, вторая-контрольная), включали вакуумный насос, обеспечивающий слабый ток предварительно очищенного и увлажненного воздуха по направлению от верхних камер к стартовой. Через несколько минут в стартовую камеру помещали 100 нимф лабораторной культуры таежных клещей.

Аттрактивность оценивали как отношение количества клещей, переместившихся в опытную камеру, к общему количеству клещей, покинувших стартовую камеру (активных клещей). Клещи, оставшиеся в стартовой камере, по своему физиологическому состоянию являются неактивными (см. цитированную выше работу). При оценке аттрактивности учитывали результаты только тех опытов, в которых доля неактивных клещей не превышала 20%.

Чтобы исключить влияние случайных факторов, опыт повторяли, переместив испытуемый образец из опытной камеры в контрольную. Показателем аттрактивности служила средняя величина из двух опытов. Образцы для испытания готовили следующим образом. Листочки фильтровальной бумаги размером 4 мм² пропитывали 20 мкл 10% метанольного раствора вещества или смеси веществ и затем высушивали для удаления растворителя. Чтобы не пачкать испытуемым веществом камеры ольфактометра, листочки бумаги с одной стороны закрывали алюминиевой фольгой, края которой шириной 1-1,5 мм заворачивали на другую сторону листочка.

Результаты испытаний представлены в таблице N 1.

Пример 3. Испытания действия аттрактивно-акарицидных гранул на нимф таежного клеща.

В лабораторных условиях изготовили гранулы диаметром около 3 мм и весом 25-30 мг, содержащие 0,3% весовых аттрактанта (смесь равных количеств образцов 1-6), токсикант, наполнитель и связующее вещество. В качестве токсикантов испытывали перметрин-25% и лямбдацигалотрин-8%.

В опыте использовали завышенные дозировки пиретроидов, чтобы проверить, не оказывают ли они репелентного действия на клещей. В последующем во всех случаях концентрация токсикантов составляла 5%. Наполнитель - речной песок, связующее - полимер, например карбоксиметилцеллюлоза. В контроле - гранулы без пиретроидов с аттрактантом и без него.

В опытах использовали нимф 1-го лабораторного поколения после их зимовки в холодильнике.

В центр пластмассовой чашки Петри в специально сделанное углубление помещали гранулу, а дно чашки покрывали влажным фильтром с круглым отверстием посередине так, чтобы гранула не касалась фильтра. Нимфу вносили в чашку и в течение 10 минут регистрировали число и продолжительность контактов с гранулой.

Результаты представлены в таблице N 2.

Таким образом, показано, что в испытанных гранулах аттрактант сохраняет свое привлекающее действие, пиретроиды не обладают репеллентной активностью, а длительность контакта нимфы с гранулой достаточна для отравления клеща.

В других аналогичных опытах исследовали отдельные вещества, показавшие высокую аттрактивность в экспериментах, в гранулах 5% метатиона (См. таблицу N 3).

Получены сходные результаты, показывающие, что для привлечения клещей к акарицидным гранулам можно применять как отдельные вещества, так и их композиции.

Пример 4. Испытания аттрактивно-акарицидных гранул в полевых условиях.

Гранулы с 5% перметрина изготовили так же, как и в примере 3.

Опыт проводили на обочине дороги, проложенной в долине ручья на Джойском хребте Западного Саяна. Обочина представляет собой полосу 1-5 м песка и щебенки, поросшую растительностью, между бетонным покрытием дороги и крутым склоном или скалой. Обочину разметили на метровые участки, каждый из которых 15,06 обловили флагом для учета клещей. Их подсчитывали и выпускали в месте поимки. После определения обилия клещей в тот же день на участке 300 м с интервалом в 1 м были разложены гранулы на расстоянии 0,8-1,5 м от бетонного полотна (опыт). Оставшиеся 200 м служили контролем.

Эффективность рассчитывали по формуле: где A₀ и B₀ - число клещей в опыте и контроле до обработки; A_x и B_x - число клещей в опыте и контроле на X день после обработки.

Результаты испытаний представлены в таблице N 4.

Результаты воздействия гранул на клещей в зависимости от расстояния между клещом и гранулой представлены в таблице N 5.

При увеличении ширины обочины до 4-5 м (максимальное расстояние от клеща до гранулы - 3-4 м) эффективность снижается, но остается достаточно высокой.

На основании этого опыта можно ожидать, что для уничтожения клещей в производственных условиях достаточно одной гранулы на 4 м² или 2500 гранул на 1 га обрабатываемой площади. При весе гранул 25-30 мг дозировка составит не более 75 г на 1 га по препарату или не более 4 г по активно действующему веществу.

Специальные полевые опыты по привлечению клещей на салфетки, смоченные в центре аттрактантом, показали, что аттрактант не привлекает нецелевую фауну.

Таким образом, применение аттрактивно-акарицидных гранул или других аналогичных форм на 2-3 порядка снижает дозировку вносимого в природу акарицида, и не влияет на целевую фауну.

Формула изобретения

1. Комбинированный препарат для борьбы с таежными и лесными клещами, содержащий акарицид, аттрактант, наполнитель и другие добавки, отличающийся тем, что в качестве аттрактанта он содержит по крайней мере один из алкиловых эфиров жирных кислот, выбранных из группы, включающей следующие соединения: метиловые эфиры 11-метилтридекановой, 4-метилтридекановой, 2-метилтетрадекановой, 10-метилтетрадекановой и 13-метилтетрадекановой кислот, а также метиловые, этиловые, пропиловые и бутиловые эфиры декановой, ундекановой, додекановой, тетрадекановой, пентадекановой, гексадекановой и октадекановой кислот или их смеси.

2. Способ борьбы с таежными и лесными клещами путем обработки мест их обитания комбинированным препаратом, содержащим акарицид и аттрактант, отличающийся тем, что в места обитания клещей вносят комбинированный препарат по п.1 в количестве, достаточном для уничтожения клещей.

3. Применение алкиловых эфиров монокарбоновых жирных кислот, выбранных из группы, включающей следующие соединения: метиловые эфиры 11-метилтридекановой, 4-метилтридекановой, 2-метилтетрадекановой, 10-метилтетрадекановой и 13-метилтетрадекановой кислот, а также метиловые, этиловые, пропиловые и бутиловые эфиры декановой, ундекановой, додекановой, тетрадекановой, пентадекановой, гексадекановой и октадекановой кислот или их смесей в качестве аттрактантов, привлекающих таежных и лесных клещей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9