Авермектины впервые были выделены из продуктов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов — актиномицетов вида Streptomyces avermitilis в конце 70-х годов. В процессе исследований было обнаружено, что авермектины имеют исключительно высокую активность и широкий спектр антипаразитарной действия. Первое описание культуры Streptomyces avermitilis как продуцента авермектинив появился в 1978 году в работах Берга, Миллера. В трудах отмечается, что культура продуцирует, как правило, четыре основных формы авермектинив — А1, А2, В1, В2, которые отличаются радикалами. В свою очередь, каждый компонент имеет 2 формы изомеров: а и. Комплекс, содержащий 8 авермектинив получил название — аверсектин.

По химической структуре каждый компонент авермектинового комплекса представляет собой макролид с макроциклического лактона, связанного с дисахаридов диолеандрозою. Лактонном часть образуется из тех низших жирных кислот, которые являются предшественниками в биосинтезе жирных кислот в клетках актиномицетов.

Авермектины имеют исключительно высокую активность и широкий спектр антипаразитарной действия. Они активны в отношении экзо- и эндопаразитов животных (клещей, нематод, блох, вшей и т.п.), а также фитонематод и насекомых — вредителей растений (крапчатый и паутинные клещи, моль, тля и др.).

Авермектины характеризуются избирательной направленностью действия: они подавляют синтез веществ, выполняющих роль медиаторов при переносе нервного импульса у членистоногих и червей, в результате чего наступает паралич и смерть. В биологическом отношении активные к фитопаразитив авермектины В1а и В1В.

Рис. 1. Общая структура авермектинив: R1 = H в «В» компонентах; R1 = CH3 в «А» компонентах; R2 = CH2CH3 в «А» компонентах; R2 = СН3 в «В» компонентах. Х = CH = CH в «1» компонентах; Х = CH2CHOH в «2» компонентах;

Препараты, нанесенные на наземные части растений внесены в почву проникают в растение через корневую систему, стебель или листья и довольно быстро разлагаются в аэробных условиях. Период полураспада 3-4 недели. Особенно активен распад проходит в щелочных почвах. В анаэробных условиях разложения не происходит. Поэтому остатки аверсектину в почве очень незначительны, что является безвредным для агрокультур, а следовательно и экологически безопасно.

Известно, что до сих пор в Украине для защиты растительных культур использовались преимущественно пестициды и гербициды. Эффективность этих ядохимикатов достаточно высокая, но и вредное воздействие не меньше. Например, пестициды хлорорганических природы сохраняются в почвах до десяти лет, а также накапливаются в организме растений и животных. Через растения эти химикаты попадают в организм человека. Большинство из пестицидов обладают канцерогенным, мутагенным, а также тератогенным активность, при экологических проблемах Украины, ослаблении здоровья населения в связи с Чернобыльской катастрофой, постоянными стрессами, бытовой неустроенностью, вызывает вреднее в десятки раз влияние.

Таким образом, получение и использование препаратов биологического происхождения на основе авермектинив — альтернативы использованию ядохимикатов — необходимое дело, которое бы позволило Украинский оздоровить почвы своей страны, позаботиться о своем здоровье и о будущем своих потомков.

В Украине биологических препаратов на основе авермектинив ни производилось в связи с отсутствием собственного штамма-продуцента. Но еще в 1998 году группой исследователей во главе с Исаенко В. М., в сотрудничестве с учеными Института микробиологии и вирусологии НАНУ им. Заболотного и специалистами ОАО ВНП «Укрзооветпромпостач» было начато фундаментальную работу, целью которой стала разработка и внедрение в производство экологически безопасных антипаразитарных препаратов биологического происхождения на основе авермектинив. Работа была начата по поиску отечественного штамма-продуцента авермектинив.

В результате проведенных исследований было выделено и запатентован отечественный штам- продуцент авермектинив Streptomyces avermitilis IMV Ac 2161, который задепонирован в Депозитарии ИМО НАНУ под номером Ас 5006. Но поскольку активность штамма была недостаточно высокой (30-75 мкг / млсп.екстр.) Для промышленного использования, были проведены работы по повышению биосинтетических активности культуры. В процессе опытов использовались такие известные мутагены, как ультрафиолетовое излучение и гамма-излучения. При обработке штамма Streptomyces avermitilis IMV Ac 2 161 УФ-облучением было обработано десятки моноизолятив культуры, использовали разную продолжительность облучения, проверяя после проведения процесса как активность, так и способность моноизоляту сохранять приобретенную способность к повышенного продуцирования авермектинив после нескольких пассажей (пересева). В результате проведенных опытов было установлено, что наибольший мутагенный эффект наблюдается при экспозициях 180 и 210 с, в результате чего активность штамма Ас 2161 повысилась до 160 мкг / млсп.екстр., Следовательно именно такая продолжительность облучения должна использоваться и для дальнейшей селекционной работы. Для облучения гамма-квантами использовали штамм Ас 2 161 с активностью 160 мкг / млсп.екстр., Доза облучения 400 Гц. В результате удалось повысить биосинтетическую активность штамма еще на 62,5%, то есть до значения 260 мкг / см3. Следует отметить, что полученные моноизоляты по результатам ТСХ синтезировали авермектинив В1 в значительно большем количестве по сравнению с исходным вариантом 2161, а это очень важно, поскольку именно компонент В1, как уже упоминалось, проявляет наивысшую среди других компонентов авермектинового комплекса антипаразитарное активнись.

Параллельно проводились работы по изучению и оптимизации состава питательной среды для культивирования Streptomyces avermitilis. Из литературных источников известно, что на продуцирование авермектинив значительно влияет соотношение в питательной среде С / N. Влияние азотного источника питания на синтез авермектинив обусловлено не только его концентрацией, которая выражается соотношением С / N, но и качественным составом азотного субстрата. Целью проведенного исследования было определение лучшего источника азотного питания культуры Streptomyces avermitilis, при использовании которого в конечном продукте — комплексе авермектинив — будет содержаться максимальное количество авермектинив В1. Известно, что интенсивный биосинтез авермектинив в культуре продуцента происходит при соотношении С / N = 20 — 23. В табл.1 представлены результаты проведенных опытов по замене БВК как источника азота на другие источники, которые стали бы равноценными БВК. Концентрация глюкозы в среде была постоянной и составляла 6,5 — 7,0% по технической весом. Концентрация азотистых веществ добиралась в пределах соотношения С / N = 20 — 25. Для опыта брали: сухой кормовой лизин (Трипольский завод); сухие кормовые дрожжи (Сторонибабський спиртзавод, Львовская область); сухие медицинские пивные дрожжи (ФС 42-654-72) влажные хлебопекарные дрожжи (W = 75%). Концентрация этих веществ в ферментационном среде составляла от 0,5 до 3,5%. Контрольная среда мало такой состав,%: соевая мука — 0,9; кукурузный экстракт — 0,4 (по сухими веществами) БВК -0,6; K2HPO4 — 0,05; СаСО3 — 0,4. Приведены в табл.1 результаты исследований свидетельствуют о том, что равноценной заменой БВК могут быть как сухие пивные дрожжи, так и кормовой лизин. При использовании в составе ферментационного среды кормового лизина расчет нужно проводить на содержание чистого лизина, ведь в концентрации выше 0,2% он вызывает угнетение биосинтеза.

Важным моментом в производстве препаратов на основе авермектинив является стадия извлечения авермектинив из клетки путем экстракции, поскольку эти вещества — эндогенные метаболиты. Нами изучалось влияние органических растворителей (в воде авермектины не растворяются) на качество прохождения экстракции, а также влияние продолжительности процесса на глубину извлечения авермектинив. В результате проведенных исследований было установлено, что для ацетона и этанола оптимальной является 3-х часовая экстракция, так как за этот период изымается максимальное количество u1072 авермектинив. Для этилацетата и бутанола оптимальной является суточная экстракция. Вывод: авермектинив — вещества биологического происхождения с антипаразитарным спектром действия, которые являются экологически безопасными как для почвы, так и для растений, животных и людей. Актуальна тема разработки технологии получения препаратов на основе авермектинив в Украине.