本發(fā)明涉及一種bt可濕性粉劑及其制備方法,具體涉及一種含納米二氧化硅bt可濕性粉劑及其制備方法,屬于生物農(nóng)藥技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
蘇云金芽胞桿菌(bacillusthuringiensis,簡(jiǎn)稱bt)是一種內(nèi)生芽孢的革蘭氏陽(yáng)性土壤細(xì)菌,對(duì)鱗翅目、膜翅目、同翅目、螨類和原蟲等有一定的作用。bt的來(lái)源十分豐富,許多材料如土壤、植物葉片、糞便、動(dòng)物活體中都能分離到bt菌。bt能產(chǎn)生多種毒性,如伴孢晶體、營(yíng)養(yǎng)期殺蟲蛋白、雙效菌素和幾丁質(zhì)酶等,其中伴孢晶體是bt殺蟲的主要成分。與傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥相比,bt制劑安全性較強(qiáng),但其產(chǎn)品的穩(wěn)定性差,殘效期短,殺蟲速度較慢,而且受施用環(huán)境影響大,不能抗紫外線等。
納米材料是指其結(jié)構(gòu)單元的尺寸介于1納米~100納米范圍之間。它具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特性,使得納米材料具有特殊的光學(xué)、導(dǎo)熱導(dǎo)電等特性。當(dāng)前納米材料已在不同的領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用,利用納米材料作為藥物的載體,可以控制藥物的釋放速度、增加藥物的生物膜透過(guò)性并且提高藥物的生物利用度。因而將納米材料應(yīng)用于農(nóng)藥領(lǐng)域,具有用藥量少、藥效穩(wěn)定、持效期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
納米二氧化硅是一種無(wú)機(jī)化工材料,具有比表面積大、吸附能力強(qiáng)、分散性好等特點(diǎn),在催化、石油化工、脫色劑、填充劑、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。具有對(duì)抗紫外性的光學(xué)性能,對(duì)環(huán)境毒性低。當(dāng)前納米二氧化硅的合成方法主要分為物理法和化學(xué)法,合成方法較為簡(jiǎn)單,價(jià)格相對(duì)低廉。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種含納米二氧化硅bt可濕性粉劑及其制備方法,用于解決當(dāng)前蘇云金芽孢桿菌粉劑抗紫外照射能力差,殺蟲活性較低的問(wèn)題。
本發(fā)明一種含納米二氧化硅bt可濕性粉劑的制備方法,其特征在于制備步驟如下:
(1)制備種子液:取標(biāo)準(zhǔn)菌株bthd73接種于lb固體培養(yǎng)基中,在30℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時(shí),然后用接種環(huán)挑取單斑,接種于5ml的lb液體培養(yǎng)基中,于30℃,200rpm培養(yǎng)箱中振蕩培養(yǎng)12小時(shí),得到種子液;
(2)制備bt發(fā)酵液:取步驟(1)的種子液,按2%的體積比接種至lb液體培養(yǎng)基中,于30℃,200rpm培養(yǎng)箱中振蕩培養(yǎng),直到芽孢脫落量以及伴孢晶體的含量均為50%,得到bt發(fā)酵液;
(3)制備胞晶混合物:取步驟(2)的bt發(fā)酵液,調(diào)節(jié)ph值至4.5,然后8000rpm,離心30分鐘,收集沉淀物,得到胞晶混合物;
(4)制備含納米二氧化硅bt可濕性粉劑:按質(zhì)量份組配,取步驟(3)的胞晶混合物3~15份和納米二氧化硅2~8份,攪拌混勻;加入潤(rùn)濕劑0.1~0.4份、乳化劑0.1~0.4份、分散劑1~2.5份、展著劑0.5~2份、助溶劑1~4份,攪拌混勻;在60℃條件下烘至含水率為5%,取出,研磨粉碎,過(guò)75微米的篩,得到含納米二氧化硅bt可濕性粉劑。
其中,步驟(4)中所述的按質(zhì)量份組配:取步驟(3)的胞晶混合物9份和納米二氧化硅6份,攪拌混勻;加入潤(rùn)濕劑0.3份、乳化劑0.2份、分散劑2.5份、展著劑1.5份、助溶劑1份,攪拌混勻。
步驟(4)中所述的按質(zhì)量份組配:取步驟(3)的胞晶混合物9份和納米二氧化硅6份,攪拌混勻;加入潤(rùn)濕劑0.2份、乳化劑0.2份、分散劑1.0份、展著劑2份、助溶劑3份,攪拌混勻。
步驟(4)中所述的按質(zhì)量份組配:取步驟(3)的胞晶混合物9份和納米二氧化硅6份,攪拌混勻;加入潤(rùn)濕劑0.1份、乳化劑0.2份、分散劑1.5份、展著劑1份、助溶劑2份,攪拌混勻。
步驟(4)中所述的潤(rùn)濕劑為吐溫80、乳化劑為tritonx-100、分散劑為普魯蘭多糖、展著劑為聚乙烯醇、助溶劑為丙二醇。
所述納米二氧化硅為固體,由市場(chǎng)購(gòu)得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益之處:
1、本發(fā)明以納米二氧化硅作為載體,加入吐溫80作為潤(rùn)濕劑,tritonx-100作為乳化劑,普魯蘭多糖作為分散劑,聚乙烯醇作為展著劑,丙二醇作為助溶劑。且添加了新的載體、新的助劑,彌補(bǔ)了當(dāng)前bt粉劑的缺陷。
2、本發(fā)明的bt可濕性粉劑中,以納米二氧化硅作為bt胞晶混合物的載體,具有較高的吸附容量,并且能夠有效的保護(hù)bt有效成分,在強(qiáng)紫外照射6h后仍能維持很高的生物活性,比不含納米二氧化硅的bt可濕性粉劑的致死率高3.7倍。
3、本發(fā)明的bt可濕性粉劑具有很好的殺蟲活性,與僅含胞晶混合物的粉劑相比,其生物活性提高了12倍;并且本發(fā)明的胞晶混合物的用量少,經(jīng)折算僅含3%~15%,而現(xiàn)有的bt可濕性粉劑胞晶混合物含量一般為50%,cn102027999a專利的胞晶混合物含量達(dá)50%~70%,相比之下,本發(fā)明的bt可濕性粉劑,大大降低了胞晶混合物的用量具有防治效率高且社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式為了進(jìn)一步闡明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明,以下結(jié)合實(shí)施例加以說(shuō)明。下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法,如無(wú)特殊說(shuō)明,均為常規(guī)方法。
實(shí)施例一、一種含納米二氧化硅bt可濕性粉劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)制備種子液:取標(biāo)準(zhǔn)菌株bthd73接種于lb固體培養(yǎng)基中,在30℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時(shí),然后用接種環(huán)挑取單斑,接種于5ml的lb液體培養(yǎng)基中,于30℃,200rpm培養(yǎng)箱中振蕩培養(yǎng)12小時(shí),得到種子液。所述的lb固體培養(yǎng)基包括:胰蛋白胨10g/l,酵母粉5g/l,氯化鈉10g/l,瓊脂粉5g/l;lb液體培養(yǎng)基為:胰蛋白胨10g/l,酵母粉5g/l,氯化鈉10g/l,ph值7.0。
(2)制備bt發(fā)酵液:取步驟(1)的種子液,按2%的體積比接種至100ml的lb液體培養(yǎng)基中,于30℃,200rpm培養(yǎng)箱中振蕩培養(yǎng),直到芽孢脫落量以及伴孢晶體的含量均為50%,得到bt發(fā)酵液;
(3)制備胞晶混合物:取步驟(2)的bt發(fā)酵液,調(diào)節(jié)ph值至4.5,然后8000rpm,離心30分鐘,收集沉淀物,得到胞晶混合物;
(4)制備含納米二氧化硅bt可濕性粉劑:按質(zhì)量份組配,取步驟(3)的胞晶混合物9份和納米二氧化硅6份,攪拌混勻;加入潤(rùn)濕劑0.3份、乳化劑0.2份、分散劑2.5份、展著劑1.5份、助溶劑1份,攪拌混勻;在60℃條件下烘至含水率為5%,取出,研磨粉碎,過(guò)75微米的篩,得到含納米二氧化硅bt可濕性粉劑。
實(shí)施例二、一種含納米二氧化硅bt可濕性粉劑的生物活性測(cè)定
1、確定bt胞晶混合物的質(zhì)量,利用棉鈴蟲2齡幼蟲進(jìn)行生物活性測(cè)定。具體測(cè)定方法為:配置新鮮的飼料至96孔板中,往孔板中均勻的加入不同重量百分比的胞晶混合物。每孔加入3只幼蟲,每個(gè)處理重復(fù)12次。具體結(jié)果如表1所示。同時(shí)以加入無(wú)菌水作為空白對(duì)照。處理后置于溫度為25±2℃,光照時(shí)間為14h的生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng),24h后觀察幼蟲的生長(zhǎng)狀況,記錄死亡數(shù),計(jì)算校正死亡率。
表1不同質(zhì)量胞晶混合物的生物活性
注:發(fā)酵菌株為bthd73標(biāo)準(zhǔn)菌株。供試?yán)ハx為棉鈴蟲,按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行飼養(yǎng)并生測(cè)。從表1可以看出,hd73胞晶混合物對(duì)棉鈴蟲的殺蟲效果良好。計(jì)算得到其lc50值為97.6ug/l。
2、確定納米二氧化硅的含量,固定胞晶混合物的重量百分比為9%,具體配比以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2不同配比的胞晶混合物和納米二氧化硅的生物活性
從表2可以看出,胞晶混合物和納米二氧化硅的質(zhì)量分別為9%和6%時(shí)對(duì)供試?yán)ハx的殺蟲效率好。
3、考察不同比例的助劑成分對(duì)其殺蟲效果的影響。固定胞晶混合物和納米二氧化硅的質(zhì)量百分比分別為9%和6%,根據(jù)不同助劑單組份對(duì)bt殺蟲活性的影響,本發(fā)明通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)了l16=5因素4水平實(shí)驗(yàn),并測(cè)定了其中3組試驗(yàn)產(chǎn)品對(duì)供試?yán)ハx的生物活性。各原料配比試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
表3不同配比助劑(重量百分比)的bt可濕性粉劑的生物活性
注:除去各組分的含量,余量為水。如表3所示,2號(hào)組產(chǎn)品的生物活性最高。即hd73胞晶混合物、納米二氧化硅、吐溫80、tritonx-100、普魯蘭多糖、聚乙烯醇和丙二醇的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為:9%、6%、0.3%、0.2%、2.5%、1.5%和1%。
4、對(duì)于表3中組別3的樣品,測(cè)定了其lc50。結(jié)果表明,最優(yōu)配方的lc50值為8.05ug/l,與單獨(dú)的胞晶混合物粉劑相比,生物活性提高了12倍。
5、使用表3中的組別3的配方,考察強(qiáng)紫外照射下含納米二氧化硅bt可濕性粉劑的殺蟲活性。取10g樣品溶解在100ml的蒸餾水中,置于254nm紫外燈30cm處照射不同的時(shí)間,然后測(cè)定其對(duì)棉鈴蟲的生物活性。同時(shí)以不含納米二氧化硅的bt可濕性粉劑為對(duì)照(ck),對(duì)比經(jīng)紫外照射后兩種可濕性粉劑的校正死亡率。結(jié)果如表4所示。
表4含納米二氧化硅bt可濕性粉劑的抗紫外性能
從表4可以看出,相同紫外照射條件下(6h)含納米二氧化硅的bt可濕性粉劑對(duì)棉鈴蟲的校正死亡率為68.6%,比未納米二氧化硅的bt可濕性粉劑的致死率高3.7倍以上。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。