Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EA045948B1 - DISTRIBUTED SYSTEMS FOR EFFECTIVE PRODUCTION AND APPLICATION OF COMPOSITIONS BASED ON MICROORGANISMS - Google Patents

DISTRIBUTED SYSTEMS FOR EFFECTIVE PRODUCTION AND APPLICATION OF COMPOSITIONS BASED ON MICROORGANISMS Download PDF

Info

Publication number
EA045948B1
EA045948B1 EA201990651 EA045948B1 EA 045948 B1 EA045948 B1 EA 045948B1 EA 201990651 EA201990651 EA 201990651 EA 045948 B1 EA045948 B1 EA 045948B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
microorganism
microorganisms
growth
product
spp
Prior art date
Application number
EA201990651
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Шон Фармер
Пол С. Зорнер
Кен Алибек
Кент Адамс
Тайлер Диксон
Original Assignee
Локус Айпи Компани
ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Локус Айпи Компани, ЭлЭлСи filed Critical Локус Айпи Компани
Publication of EA045948B1 publication Critical patent/EA045948B1/en

Links

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявкуCross reference to related application

По данной заявке испрашивается приоритет предварительной заявке США с серийным номером № 62/385057, поданной 8 сентября 2016 года, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме.This application claims benefit to US Provisional Application Serial No. 62/385,057, filed September 8, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Уровень техники, к которой относится изобретениеState of the art to which the invention relates

Во всем мире сельское хозяйство, лесоводство, животноводство, аквакультура и другие способы получения продуктов питания, пищевых добавок, вкусовых добавок, отдушек, волокна и натуральных строительных материалов становятся все более трудными вследствие проблем окружающей среды, включая резистентность вредителей к общепринятым химическим реагентам, экстремальные температуры, засуху, наводнения, новые патогены растений и вредные насекомые, распространение трансграничных вредителей, предпочтение потребителем продуктов питания с низким остаточным содержанием химических реагентов и без GMO, и множественные нормативные акты, которые ограничивают широкое применение общепринятых химических ресурсов, таких как гербициды, пестициды и удобрения для ограничения серьезного влияния этих химических материалов на окружающую среду. Серьезность и непредсказуемость этих факторов делает фермы, леса, пастбища и другие области производства очень уязвимыми и вызывают потребность в большей функциональной стойкости и приспосабливаемости. Лучшее управление ресурсами и способность увеличить выход с меньшим задействованием ресурсов также может обеспечить более крепкую основу для ферм, лесов и пастбищ.Around the world, agriculture, forestry, livestock, aquaculture and other production of food, food additives, flavors, fragrances, fiber and natural building materials are becoming increasingly difficult due to environmental challenges including pest resistance to common chemicals, extreme temperatures , drought, floods, emerging plant pathogens and harmful insects, the spread of transboundary pests, consumer preference for low chemical residue and non-GMO foods, and multiple regulations that limit the widespread use of common chemical inputs such as herbicides, pesticides, and fertilizers to limit the serious impact of these chemical materials on the environment. The severity and unpredictability of these factors makes farms, forests, pastures and other areas of production very vulnerable and creates a need for greater functional resilience and adaptability. Better resource management and the ability to increase output with fewer inputs can also provide a stronger foundation for farms, forests and pastures.

Учитывая ограниченную доступность подходящих пахотных площадей, земель, пригодных для лесов, чувствительность к воздействию окружающей среды земель, соседних с этими областями, опасения сообществ, в которых существуют пахотные площади, процессы животноводства и леса, преобладание неорошаемой сельскохозяйственной продукции и дополнительные изъятия из рек, озер и водоносных пластов для обеспечения будущих потребностей в ирригации, увеличение нехватки природных питательных веществ, таких как фосфат, микроэлементы и т.д., фокус всеобщего внимания прямо сосредоточен на ответственном увеличении урожая сельского хозяйства, лесоводства и продуктов животноводства, продуктивном использовании воды при определении по выходу на единицу площади земли, и на количество мегалитров воды, и на доллар инвестированного капитала - все из которых являются фундаментальными для достижения безопасности пищи, волокна и структурных материалов на протяжении последующих десятилетий.Given the limited availability of suitable arable land, land suitable for forests, the environmental sensitivity of lands adjacent to these areas, the concerns of communities in which arable land exists, livestock and forest processes, the predominance of rain-fed agricultural products and additional withdrawals from rivers, lakes and aquifers to meet future irrigation needs, increasing shortages of natural nutrients such as phosphate, micronutrients, etc., the focus of everyone's attention is squarely on responsible increase in agricultural, forestry and livestock yields, productive use of water when determined by yield per unit of land area, and per megaliter of water, and per dollar of capital invested - all of which are fundamental to achieving food, fiber and structural materials security over the coming decades.

Для способствования урожайности и защиты культур от патогенов, вредителей и заболеваний, фермеры в значительной степени полагались на применение синтетических химических реагентов и химических удобрений; однако при злоупотреблении или ненадлежащем применении эти вещество могут попадать в поверхностную воду, проникать в подземные воды и испаряться в воздух. В качестве источников загрязнения воды и воздуха, эти вещества все в большей степени изучаются, делая их ответственное применение экологическим и коммерческим требованием. Даже при надлежащем использовании чрезмерная зависимость от определенных химических удобрений и пестицидов и их длительное применение повреждает экосистемы почвы, снижает устойчивость к воздействию стрессовых факторов и препятствует росту и жизнеспособности растений и животных.To promote crop yields and protect crops from pathogens, pests and diseases, farmers have relied heavily on the use of synthetic chemicals and chemical fertilizers; however, if abused or misused, these substances can leach into surface water, leach into groundwater, and evaporate into the air. As sources of water and air pollution, these substances are increasingly being studied, making their responsible use an environmental and commercial requirement. Even when used properly, over-reliance on and long-term use of certain chemical fertilizers and pesticides damages soil ecosystems, reduces stress tolerance, and impairs the growth and vitality of plants and animals.

Поскольку синтетические контактные нематоциды и почвенные фумиганты подвергаются все большему изучению, и поскольку новые нематоциды, гербициды, регуляторы роста растений, инсектициды, бактерициды и фунгициды и другие вносимые в культуры химические системы сокращаются вследствие возрастающих нормативных ограничений, экологичные биологические пестициды, стимулирующие рост микробы, микробы, которые повышают содержание питательных веществ в почве и помогают эффективно использовать воду, становятся более важными альтернативами, в частности, те из них, которые обеспечивают сходные уровни эффективности, что и общепринятые пестициды, фумиганты, регуляторы роста растений, поверхностно-активные вещества и удобрения. Экономические и внешние условия создают возможность для биологической обработки сорняков, насекомых и заболеваний, вызываемых паразитическими нематодами растений, насекомыми, клещами, бактериями и грибами. В результате, существует значительная потребность в более экологически безопасных решениях, которые делают стоящими инвестиции в исследование и разработку новых пестицидов биологического происхождения.As synthetic contact nematicides and soil fumigants are increasingly studied, and as new nematicides, herbicides, plant growth regulators, insecticides, bactericides and fungicides, and other crop chemical systems are declining due to increasing regulatory restrictions, environmentally friendly biological pesticides, microbial growth promoters, microbes , which increase soil nutrient levels and help efficiently use water, are becoming more important alternatives, particularly those that provide similar levels of effectiveness as conventional pesticides, fumigants, plant growth regulators, surfactants and fertilizers. Economic and environmental conditions create opportunities for biological treatment of weeds, insects and diseases caused by parasitic plant nematodes, insects, mites, bacteria and fungi. As a result, there is a significant need for more environmentally friendly solutions that make it worth investing in the research and development of new bio-based pesticides.

Только на соевую кистообразующую нематоду ежегодно тратиться 1,5 миллиарда долларов в год. Использование контактных нематоцидов, помещаемых в семенную борозду при посеве, является основным способом применения. Вследствие токсичности для животных поблизости, таких как птицы, надземное круговое орошение жидкими формами токсичных соединений, таких как немакур, темик, фурадан, дазинат и мокап, становятся непредпочтительными.$1.5 billion a year is spent annually on soybean cyst nematode alone. The use of contact nematicides placed in the seed furrow at sowing is the main method of application. Due to toxicity to nearby animals such as birds, above-ground center pivot irrigation with liquid forms of toxic compounds such as nemakur, temik, furadan, dasinate and mocap are becoming unpreferred.

С 1960-х годов, метилбромид используется растениеводами для эффективной стерилизации полей перед посевом в основном для контроля нематод, а также для лечения заболеваний и устранения сорняков; однако, поскольку это токсичное соединение используется в газообразной форме, больше половины количества, впрыскиваемого в почву, может в конечном итоге оказаться в атмосфере. Поднимаясь в атмосферу, оно участвует в истончении озонового слоя. В 2005 году в развитых странах был запрещен в соответствии с Монреальским протоколом, который является международным договором, подписанным в 1987 году, для защиты озонового слоя стратосферы.Since the 1960s, methyl bromide has been used by growers to effectively sterilize fields before planting, primarily for nematode control, but also for disease treatment and weed control; however, because this toxic compound is used in gaseous form, more than half the amount injected into the soil may end up in the atmosphere. As it rises into the atmosphere, it contributes to the thinning of the ozone layer. It was banned in developed countries in 2005 under the Montreal Protocol, which is an international treaty signed in 1987 to protect the stratospheric ozone layer.

- 1 045948- 1 045948

В соответствии с запретом, договор позволяет ограниченное применение метилбромида для клубники, миндаля и других культур, для которых отсутствуют альтернативы как эффективного, так и доступного контроля нематод, заболеваний и сорняков. Степень разрешенного применения уменьшается каждый год и, вероятно, оно скоро прекратится. Таким образом, поиск альтернатив метилбромиду является приоритетом для USDA, которое выделило грант на 5 миллионов долларов в поддержку исследования для идентификации альтернатив, с 2010 года. Однако ни один из продуктов не обеспечивает широкого спектра контроля, который обеспечивается метилбромидом.Under the ban, the treaty allows limited use of methyl bromide on strawberries, almonds and other crops for which there are no alternatives for both effective and affordable nematode, disease and weed control. The extent of permitted use is decreasing every year and is likely to end soon. Therefore, finding alternatives to methyl bromide is a priority for the USDA, which has provided a $5 million grant to support research to identify alternatives since 2010. However, neither product provides the broad spectrum control that methyl bromide provides.

Появление регулятивных мандатов, контролирующих доступность и применение химических реагентов, и потребностей потребителей в свободных от остатков химических веществ экологично выращиваемых продуктах, продукция которых оказывает минимальное воздействие на окружающую среду, в которой этот продукт и волокно выращивают, повлияло на промышленность и привело к изменению мышления в отношении того, как решать множество проблем. Очевидно, немедленное прекращение использования химических реагентов не является практически осуществимым. Фермеры, сталкивающие с неизбежным переходом на альтернативные продукты, ищут приемлемые альтернативы с различной степенью успеха. В то время как всецелое устранение химических реагентов не осуществимо в настоящий момент, фермеры все в большей степени используют биологические меры в качестве приемлемых компонентов программ Integrated Nutrient Management и Integrated Pest Management.The emergence of regulatory mandates to control the availability and use of chemicals, and consumer demands for chemical residue-free, sustainably grown products that have minimal impact on the environment in which the product and fiber are grown, has influenced the industry and led to a change in thinking in the industry. on how to solve many problems. Obviously, immediate cessation of the use of chemical reagents is not practical. Farmers faced with an imminent shift to alternative products seek acceptable alternatives with varying degrees of success. While complete elimination of chemicals is not currently feasible, farmers are increasingly using biological controls as acceptable components of Integrated Nutrient Management and Integrated Pest Management programs.

Подкормка, рост и надлежащее функционирование растений зависят от количества и распределения здоровых популяций естественной микрофлоры, на которые в свою очередь влияет плодородие почвы, рыхление, влажность, температура, аэрация, органические материалы и многие другие факторы. Длительная засуха, переменные дожди и другие изменения окружающей среды, включая распространение нематод и других вредителей, и сорняков, действуют на эти факторы и влияют на разнообразие микрофлоры почвы и здоровье растений.Nutrition, growth and proper functioning of plants depend on the number and distribution of healthy populations of natural microflora, which in turn are influenced by soil fertility, loosening, humidity, temperature, aeration, organic materials and many other factors. Prolonged drought, variable rainfall and other environmental changes, including the spread of nematodes and other pests and weeds, act on these factors and affect the diversity of soil microflora and plant health.

Также химические остатки от удобрений, вносимых на листву или почву, ненадлежащим образом переработанные отходы животноводства, используемые в качестве удобрений, пестициды, фунгициды, гербициды, поверхностно-активные вещества и другие синтетические продукты могут изменять профили микроорганизмов и уменьшить рост и жизнеспособность растений, которые в свою очередь влияют на животных, которые употребляют эти растения или продукты, продуцированные из этих растений.Also, chemical residues from fertilizers applied to foliage or soil, improperly processed animal waste used as fertilizers, pesticides, fungicides, herbicides, surfactants and other synthetic products can alter microbial profiles and reduce the growth and viability of plants that in turn affect animals that consume these plants or products produced from these plants.

Применение биопестицидов и других биологических средств в значительной степени ограничивается трудностью продуцирования, транспортировки, применения, стоимостью и эффективностью. Например, многие микроорганизмы трудно выращивать, а затем использовать для промышленных систем сельского хозяйства и лесоводства в достаточных количествах, чтобы они были полезными. Эту проблему усугубляет снижение жизнеспособности и/или активности вследствие переработки, составления, хранения, стабилизации перед распространением, споруляции вегетативных клеток в качестве средства стабилизации, транспортировки и применения. Более того, после применения биологические продукты могут не быть эффективными по любой из ряда причин, включающих, например, недостаточную первоначальную плотность клеток, неспособность эффективно конкурировать с существующей микрофлорой в конкретной области, и внесение в почву и/или другие условия окружающей среды, в которых микроорганизм не может расти или даже выживать - особенно если он не внесен в окружающую среду в достаточно высоких концентрациях для обеспечения конкурентного роста с теми микроорганизмами, которые уже присутствуют в среде, в которую биологические продукты выделяются, или питание питательными веществами, которые являются компонентами инновационных биологических удобрений.The use of biopesticides and other biological agents is largely limited by difficulties in production, transportation, application, cost and effectiveness. For example, many microorganisms are difficult to grow and then use in industrial agriculture and forestry systems in sufficient quantities to be beneficial. Compounding this problem is the reduction in viability and/or potency due to processing, formulation, storage, stabilization before distribution, sporulation of vegetative cells as a means of stabilization, transportation and application. Moreover, once applied, biological products may not be effective for any of a number of reasons, including, for example, insufficient initial cell density, failure to effectively compete with existing microflora in a particular area, and application to soil and/or other environmental conditions in which the microorganism cannot grow or even survive - especially if it is not introduced into the environment in high enough concentrations to ensure competitive growth with those microorganisms already present in the environment into which the biological products are released, or fed with nutrients that are components of the innovative biological fertilizers

Мягкие пестициды, такие как пестициды, происходящие из бактерий, дрожжей или грибов, или их метаболитов, используются; однако они обычно являются более слабыми и могут быстро уходить через почву, не имея остаточного эффекта для борьбы с вредителями, который является результатом применения стойких живых биологических продуктов, которые продолжают продуцировать активные метаболиты. Действительности, внесение всей среды (всего продукта ферментации) может быть важным для активации и поддержания эффективности биологического продукта.Mild pesticides, such as pesticides derived from bacteria, yeast or fungi, or their metabolites, are used; however, they are usually weaker and can pass quickly through the soil without the residual pest control effect that results from the application of persistent live biological products that continue to produce active metabolites. In fact, the addition of the entire medium (the entire fermentation product) may be important to activate and maintain the effectiveness of the biological product.

В настоящее время сельское хозяйство, животноводство и лесоводство ограничиваются поиском способов улучшения микроорганизмов от отдаленных производителей, качество продукта которых страдает вследствие предшествующих задержек при обработке, способов, использованных для стабилизации продукта для последующего распределения, сдерживающих факторов цепочек поставок, ненадлежащего хранения и других факторов, которые препятствуют своевременной доставке и применению жизнеспособных микробных продуктов с высоким количеством клеток.Currently, agriculture, livestock and forestry are limited to finding ways to improve microorganisms from distant producers whose product quality suffers due to previous delays in processing, methods used to stabilize the product for later distribution, supply chain constraints, improper storage and other factors that impede the timely delivery and administration of viable microbial products with high cell counts.

Таким образом, существует потребность в системах и композициях для эффективного продуцирования и применения микроорганизмов и их побочных продуктов, чтобы фермеры могли глобально с экологической рациональностью выращивать больше продуктов питания и пищевых добавок, лесов для устойчивой продукции большего количества волокон и строительных материалов лучшего использования истощающихся и редких природных ресурсов и способствования эксплуатационной стойкости и прибыли.Thus, there is a need for systems and compositions for the efficient production and use of microorganisms and their by-products so that farmers can globally sustainably grow more food and nutritional supplements, forests to sustainably produce more fibers and building materials to better utilize dwindling and rare materials. natural resources and promoting operational sustainability and profitability.

Микроорганизмы и их побочные продукты являются пригодными во многих областях, в дополнение к сельскому хозяйству, животноводству и лесоводству. Эти другие применения включают, но не огMicroorganisms and their by-products are useful in many fields, in addition to agriculture, animal husbandry and forestry. These other uses include, but are not limited to

- 2 045948 раничиваются ими, восстановление почвы, воды и других природных источников, горное дело и нефтяной бизнес, корма для животных, переработку и утилизацию отходов, получение и переработку продуктов питания и напитков, и здравоохранение. В каждой из этих областей легко доступный источник микробных клеток, спор или мицелия, а также среды для ферментации этих микроорганизмов, может быть в высокой степени полезным. В настоящее время существует потребность в системах, которые обеспечивают такие продукты на основе микроорганизмов таким образом, чтобы получать специализированные продукты с высокой жизнеспособностью, легко доступные для решения проблем, которые возникают в конкретное время и в конкретном месте.- 2 045948 include the restoration of soil, water and other natural resources, the mining and petroleum business, animal feed, recycling and waste management, food and beverage production and processing, and healthcare. In each of these areas, a readily available source of microbial cells, spores or mycelium, as well as media for the fermentation of these microorganisms, can be highly beneficial. There is currently a need for systems that provide such microorganism-based products in a manner that produces specialized, high-viability products that are readily available to address problems that arise at a specific time and place.

Краткое описание сущности изобретенияBrief description of the invention

Настоящее изобретение относится к системам для эффективного продуцирования и применения полезных микроорганизмов, а также для продуцирования и применения веществ, таких как метаболиты, происходящие из этих микроорганизмов, и ферментационной среды, в которой они продуцируются.The present invention relates to systems for the efficient production and use of beneficial microorganisms, as well as for the production and use of substances, such as metabolites, derived from these microorganisms, and the fermentation medium in which they are produced.

Кроме того, настоящее изобретение относится к продуктам на основе микроорганизмов, а также к применению этих продуктов, которые могут быть использованы для достижения благоприятных результатов во многих областях, в том числе, например, для улучшения биовосстановления и разработки месторождений; утилизации и переработки отходов; улучшения здоровья скота и других животных; повышения выхода нефти и газа и очистки оборудования для переработки и транспортировки нефти и газа; и улучшения здоровья и продуктивности растений путем применения одного или нескольких продуктов на основе микроорганизмов.In addition, the present invention relates to microorganism-based products, as well as the use of these products, which can be used to achieve beneficial results in many areas, including, for example, to improve bioremediation and mining; waste disposal and processing; improving the health of livestock and other animals; increasing the yield of oil and gas and cleaning equipment for processing and transporting oil and gas; and improving plant health and productivity through the application of one or more microorganism-based products.

В контексте сельского хозяйства, в соответствии с настоящим изобретением можно получать и эффективно распространять и применять продукты на основе микроорганизмов, имеющие преимущественные характеристики для конкретной культуры в конкретный момент сезона выращивания и в конкретном регионе.In the context of agriculture, in accordance with the present invention, it is possible to obtain and effectively distribute and apply microorganism-based products having advantageous characteristics for a particular crop at a particular point in the growing season and in a particular region.

Системы по настоящему изобретению облегчают получение и применение специализированных продуктов на основе микроорганизмов, которые имеют высокие концентрации вегетативных клеток, репродуктивных спор, грибного мицелия и/или других микробных пропагул, а также среды, в которой эти микробы выращивают. Побочные продукты роста микроорганизмов в этой среде могут быть в высокой степени полезными в широком диапазоне областей сельского хозяйства, лесоводства, выпаса и других областей. Продукты на основе микроорганизмов могут быть приспособлены для предоставления в пределах нескольких суток или менее конкретных целевых решений конкретных проблем в конкретном месте.The systems of the present invention facilitate the production and use of specialized products based on microorganisms that have high concentrations of vegetative cells, reproductive spores, fungal mycelium and/or other microbial propagules, as well as the environment in which these microbes are grown. The by-products of microbial growth in this environment can be highly beneficial in a wide range of agricultural, forestry, herding and other applications. Microorganism-based products can be tailored to provide specific, targeted solutions to specific problems in a specific location within a few days or less.

Продукты на основе микроорганизмов по настоящему изобретению могут использоваться в различных уникальных ситуациях вследствие, например, способности эффективно предоставлять: 1) свежую ферментационную среду с активными метаболитами; 2) смесь клеток, спор и/или мицелиев и ферментационной среды; 3) композиции с вегетативными клетками, спорами и/или мицелием; 4) композиции с высокой плотностью клеток, в том числе вегетативных клеток, спор и/или мицелия; 5) продукты на основе микроорганизмов в короткие сроки; и 6) продукты на основе микроорганизмов в отдаленные регионы.The microbial products of the present invention can be used in a variety of unique situations due to, for example, the ability to effectively provide: 1) fresh fermentation medium with active metabolites; 2) a mixture of cells, spores and/or mycelia and fermentation medium; 3) compositions with vegetative cells, spores and/or mycelium; 4) compositions with a high cell density, including vegetative cells, spores and/or mycelium; 5) products based on microorganisms in a short time; and 6) microorganism-based products to remote regions.

Эти продукты на основе микроорганизмов можно использовать в областях, включающих, но не ограничивающихся ими, сельскохозяйственные культуры, скот, лесничество, выращивание газонной травы, пастбища, аквакультуру, горное дело, утилизацию и переработку отходов, восстановление окружающей среды, и здравоохранение.These microorganism-based products can be used in applications including, but not limited to, crops, livestock, forestry, turfgrass, grazing, aquaculture, mining, waste management, environmental remediation, and healthcare.

В конкретных вариантах осуществления системы по настоящему изобретению обеспечивают научные решения, которые повышают продуктивность сельского хозяйства посредством, например, повышения жизнеспособности культуры; повышения выхода культуры; повышения устойчивости к насекомым и заболеваниям; контроля насекомых, нематод, заболеваний и сорняков; улучшения питания растений; улучшения питательности в почвах сельского хозяйства, лесоводства и пастбищ; и обеспечения усовершенствованного и более эффективного использования воды.In specific embodiments, the systems of the present invention provide scientific solutions that increase agricultural productivity by, for example, increasing crop viability; increasing culture yield; increasing resistance to insects and diseases; control of insects, nematodes, diseases and weeds; improving plant nutrition; improving nutritional value in agricultural, forestry and pasture soils; and ensuring improved and more efficient use of water.

В одном варианте осуществления система по настоящему изобретению включает первый аспект, который обеспечивает установку, обладающую способностью продуцировать множество композиций на основе микроорганизмов; второй аспект для распределения продуктов на основе микроорганизмов, продуцированных с помощью установки; и необязательно третий аспект, который способствует применению продуктов на основе микроорганизмов в полевых условиях. Как используют в этом контексте, полевые условия включают, но не ограничиваются этим, сельское хозяйство. Таким образом, полевые условия могут представлять собой любое место, где будут использоваться продукты на основе микроорганизмов по настоящему изобретению.In one embodiment, the system of the present invention includes a first aspect that provides an apparatus having the ability to produce a variety of microorganism-based compositions; a second aspect for distributing microorganism-based products produced by the installation; and optionally a third aspect that promotes the application of microorganism-based products in the field. As used in this context, field conditions include, but are not limited to, agriculture. Thus, field conditions can be any place where the microorganism-based products of the present invention will be used.

Дополнительные аспекты системы могут включать первоначальную идентификацию и разработку микроорганизмов, а также отслеживание количества и перемещения микроорганизмов и/или их метаболитов после применения.Additional aspects of the system may include the initial identification and development of microorganisms, as well as monitoring the number and movement of microorganisms and/or their metabolites after application.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к установке для выращивания микроорганизмов, имеющей множество емкостей для выращивания микроорганизмов, чтобы культивировать микроорганизмов и получать побочные продукты микроорганизмов. Предпочтительно, установкаIn one embodiment, the present invention relates to a microorganism cultivation apparatus having a plurality of microorganism cultivation vessels for culturing microorganisms and producing microorganism by-products. Preferably, installation

- 3 045948 включает по меньшей мере 2, 25, 50, 75, 110, 250, 500 или более (включая любое число между 2 и 500 или более) емкостей для выращивания, где эти емкости имеют независимое управление и могут быть использованы для культивирования различных микроорганизмов, а затем транспортировки продуктов из этих емкостей для выращивания либо в качестве продукта с одним организмом, либо в качестве смеси двух или более этих продуктов.- 3 045948 includes at least 2, 25, 50, 75, 110, 250, 500 or more (including any number between 2 and 500 or more) cultivation containers, where these containers are independently controlled and can be used for the cultivation of different microorganisms and then transporting the products from these containers for cultivation either as a single organism product or as a mixture of two or more of these products.

Установка для выращивания микроорганизмов по настоящему изобретению продуцирует свежие композиции на основе микроорганизмов, содержащие сами микроорганизмы, метаболиты микроорганизмов и/или другие компоненты среды, в которой микроорганизмы выращивают. Если желательно, композиции могут иметь высокую плотность вегетативных клеток, спор, мицелия, других пропагул, или их смеси.The microorganism cultivation apparatus of the present invention produces fresh microorganism-based compositions containing the microorganisms themselves, metabolites of the microorganisms and/or other components of the medium in which the microorganisms are grown. If desired, the compositions may have a high density of vegetative cells, spores, mycelia, other propagules, or mixtures thereof.

Преимущественно, композиции могут быть адаптированы для применения в конкретной области, например, с определенными культурами, и для решения конкретных задач. В одном варианте осуществления установка для выращивания микроорганизмов находится в или вблизи области, в которой продукты на основе микроорганизмов будут вноситься в растения, в окружающую среду растений, или использоваться другим образом.Advantageously, the compositions can be adapted for use in a specific area, for example, with certain crops, and to solve specific problems. In one embodiment, the microbial growth facility is located in or near an area in which microbial products will be applied to plants, to the plant environment, or otherwise used.

Преимущественно, модульная система, используемая в установке для выращивания микроорганизмов, позволяет увеличивать или уменьшать масштаб продукции при низких расходах на установку или демонтаж, что в некоторых вариантах осуществления позволит перемещать установку из одной области в другую. Установка для выращивания микроорганизмов не требует высоко обученных специалистов для продуцирования и один оператор может управлять множество систем для выращивания микроорганизмов. Поскольку продукты производятся вблизи потребителя, время и повреждение продукта, ассоциированные с техническим оснащением и распределением, снижаются.Advantageously, the modular system used in a microbial growth facility allows production to be scaled up or down at low setup or dismantling costs, which in some embodiments will allow the facility to be moved from one area to another. A plant for growing microorganisms does not require highly trained specialists for production and one operator can manage multiple systems for growing microorganisms. Because products are produced close to the consumer, the time and product damage associated with engineering and distribution are reduced.

Преимущественно, эти установки для выращивания микроорганизмов обеспечивают решение актуальной проблемы зависимости от отдаленных производителей промышленного масштаба, качество продукта которых ухудшается вследствие предшествующих задержек при обработке, сдерживающих факторов цепочек поставок, ненадлежащего хранения и других факторов, которые препятствуют своевременной доставке и применению жизнеспособных микробных продуктов с высоким количеством клеток и ассоциированной с ними среды и метаболитов, в которых клетки первоначально выращивались. В случае сельского хозяйства, эта способность значительно сократить время между производством и внесением позволяет фермерам выращивать больше, иметь более высокую прибыль и усовершенствовать устойчивое управление фермой ввиду воздействий изменения климата, ограниченности природных ресурсов, изменений требований к соблюдению нормативов, предпочтений потребителя и других возникающих проблем рынка.Advantageously, these microbial growth facilities provide a solution to the pressing problem of dependence on distant industrial-scale producers whose product quality is degraded due to previous processing delays, supply chain constraints, inadequate storage, and other factors that impede the timely delivery and use of viable microbial products with high the number of cells and their associated media and metabolites in which the cells were originally grown. In the case of agriculture, this ability to significantly reduce the time between production and application allows farmers to grow more, have higher profits and improve sustainable farm management in the face of the impacts of climate change, limited natural resources, changing regulatory requirements, consumer preferences and other emerging market challenges. .

Преимущественно, в предпочтительных вариантах осуществления системы по настоящему изобретению приспосабливают мощь природных локальных микроорганизмов и их побочных продуктов метаболизма для подпитки, усиления и защиты сельскохозяйственных экосистем, и сообществ и окружающей среды, в которых эти экосистемы существуют. Усиление локальных микробных популяций также может быть преимущественным в других областях, включая, но не ограничиваясь ими, восстановление окружающей среды (например, в случае утечки нефти), животноводство, аквакультуру, лесоводство, пастбищное хозяйство, газонную траву, садовую декоративную продукцию, утилизацию и переработку отходов, горное дело, добычу нефти, и здравоохранение, в том числе в отдаленных регионах.Advantageously, in preferred embodiments, the systems of the present invention harness the power of naturally occurring local microorganisms and their metabolic by-products to nourish, enhance and protect agricultural ecosystems, and the communities and environments in which these ecosystems exist. Enhancing local microbial populations may also be beneficial in other applications including, but not limited to, environmental remediation (e.g., oil spills), livestock, aquaculture, forestry, rangeland, turfgrass, horticultural products, disposal and recycling waste, mining, oil production, and healthcare, including in remote regions.

В одном варианте осуществления система включает аспект, обеспечивающий хранение (как правило, кратковременное) и/или распределение продуктов на основе микроорганизмов. Этот аспект системы может включать, например, центр распределения. В одном варианте осуществления композиции на основе микроорганизмов и/или продукты хранятся в установке для выращивания микроорганизмов. В определенных вариантах осуществления центр распределения может включать инвентарный центр, используемый для хранения продуктов на основе микроорганизмов перед транспортировкой к месту применения.In one embodiment, the system includes an aspect that provides storage (usually short-term) and/or distribution of microorganism-based products. This aspect of the system may include, for example, a distribution center. In one embodiment, microorganism-based compositions and/or products are stored in a microbial growth facility. In certain embodiments, the distribution center may include an inventory center used to store microbial products prior to transportation to the point of use.

В одном варианте осуществления центр распределения может дополнительно включать департамент механической и/или технической поддержки, который обеспечивает механическую и техническую поддержку потребителей, которые, например, используют продукты на основе микроорганизмов. Центр может обеспечить поддержку в виде диагностики на месте, анализа и устранения проблем, касающихся продуктов на основе микроорганизмов и/или их применения.In one embodiment, the distribution center may further include a mechanical and/or technical support department that provides mechanical and technical support to customers who, for example, use microorganism-based products. The center can provide support through on-site diagnostics, analysis and troubleshooting of microbial products and/or their applications.

В одном варианте осуществления система по настоящему изобретению включает дополнительный аспект предоставления применения в полевых условиях продуктов на основе микроорганизмов. В случае сельского хозяйства, композиции на основе микроорганизмов по настоящему изобретению можно применять, например, через ирригационную систему, в качестве спрея, в качестве обработки семян, на поверхности почвы, на поверхности растений и/или на поверхности с вредителями. Также может быть использовано механическое внесение с использованием общепринятых инструментов или робототехнических средств с помощью или воздушных или наземных дронов.In one embodiment, the system of the present invention includes the additional aspect of providing field application of microorganism-based products. In the case of agriculture, the microorganism-based compositions of the present invention can be applied, for example, through an irrigation system, as a spray, as a seed treatment, on a soil surface, on a plant surface, and/or on a pest surface. Mechanical application using conventional tools or robotic means using either aerial or ground drones can also be used.

Преимущественно, системы по настоящему изобретению обеспечивают потребителям, с использованием новых технологий, вовлекающих экономичные подходы, свежие, эффективные композиции наAdvantageously, the systems of the present invention provide consumers, using new technologies involving cost-effective approaches, fresh, effective compositions at

- 4 045948 основе микроорганизмов с высоким количеством клеток, которые могут включать метаболиты и/или другие побочные продукты, продуцируемые в процессе культивирования. Более того, эти продукты на основе микроорганизмов могут быть специально приспособлены и продуцированы в короткие сроки, удовлетворяя неотложные потребности конкретной фермы или другого потребителя.- 4 045948 based on microorganisms with a high cell count, which may include metabolites and/or other by-products produced during the cultivation process. Moreover, these microorganism-based products can be tailored and produced quickly to meet the immediate needs of a specific farm or other consumer.

Таким образом, распределенные системы по настоящему изобретению облегчают специализированную продукцию микроорганизмов, смесей микроорганизмов, ферментационных сред и их смесей, для удовлетворения потребностей потребителей в конкретном географическом регионе с конкретными потребностями в повышении выхода, эффективности, и другими целями.Thus, the distributed systems of the present invention facilitate the customized production of microorganisms, mixtures of microorganisms, fermentation media, and mixtures thereof, to meet the needs of consumers in a specific geographic region with specific needs for increased yield, efficiency, and other goals.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Фигура - Блок-схема системы для эффективного продуцирования и применения микроорганизмов и побочных продуктов роста микроорганизмов.Figure - Block diagram of a system for the efficient production and use of microorganisms and microbial growth by-products.

Подробное описаниеDetailed description

Настоящее изобретение относится к системам для эффективного продуцирования и применения полезных микроорганизмов, а также для продуцирования и применения веществ, таких как метаболиты, продуцируемые этими микроорганизмами.The present invention relates to systems for the efficient production and use of beneficial microorganisms, as well as for the production and use of substances, such as metabolites, produced by these microorganisms.

В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композициям на основе микроорганизмов, а также к способам применения композиций для обеспечения здоровья растений, микробного разнообразия почвы, питания растений, питательной способности почвы, оптимизации влажности почвы, аэрации почвы, способности почвы удерживать воду и уменьшения чувствительности растений к вредителям, заболеваниям и сорнякам. Этого достигают путем улучшения естественной защиты растения, содержания питательных веществ, микробного здоровья почвы, а также прямого воздействия на вредителей, заболевания и сорняки растений. Этот улучшающий эффект для растений возникает в результате внесения одного или нескольких продуктов на основе микроорганизмов по настоящему изобретению на растение и/или в его окружающую среду.In a preferred embodiment, the present invention relates to microorganism-based compositions, as well as methods of using the compositions to promote plant health, soil microbial diversity, plant nutrition, soil nutritional capacity, optimization of soil moisture, soil aeration, soil water retention capacity and reduction of plant sensitivity to pests, diseases and weeds. This is achieved by improving the plant's natural defences, nutrient content, soil microbial health, and direct control of plant pests, diseases and weeds. This plant enhancing effect results from the application of one or more microbial products of the present invention to the plant and/or its environment.

Таким образом, в определенных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к композициям и способам для улучшения защиты растения от внешних атак с использованием одного или нескольких микроорганизмов и/или композиций на основе микроорганизмов. Природа внешних атак может быть биотической и абиотической. Неограничивающие примеры биотических атак включают вредителей растений, травоядных животных, насекомых, насекомых, служащих в качестве векторов заболеваний растений, бактерий, грибов, вирусов и инвазивных растений, таких как сорняки. Абиотические атаки могут быть вызваны, например, изменениями окружающей среды растения. В некоторых вариантах осуществления внешние атаки являются абиотическими в результате чрезвычайных физических условий, которые включают, но не ограничиваются ими, изменения температуры, воздействия света, содержания соли, питательности, качества воды, доступности воды, аэрации, качества почвы и других факторов, влияющих на рост данного растения.Thus, in certain embodiments, the present invention provides compositions and methods for improving a plant's defense against external attacks using one or more microorganisms and/or microorganism-based compositions. The nature of external attacks can be biotic or abiotic. Non-limiting examples of biotic attacks include plant pests, herbivores, insects, plant disease vectors, bacteria, fungi, viruses, and invasive plants such as weeds. Abiotic attacks can be caused, for example, by changes in the plant's environment. In some embodiments, external attacks are abiotic as a result of extreme physical conditions, which include, but are not limited to, changes in temperature, light exposure, salt content, nutritional content, water quality, water availability, aeration, soil quality, and other factors affecting growth of this plant.

В одном варианте осуществления система по изобретению включает эффективную цепь продуцирования, распределения и использования продуктов на основе микроорганизмов. Продукты могут содержать сами микроорганизмы, а также побочные продукты их роста. В предпочтительных вариантах осуществления система включает установки и оборудование, которые обеспечивают продуцирование, распределение и применение продуктов на основе микроорганизмов. Эти установки могут включать, но не ограничиваться ими, установки для продуцирования, хранения и распределения.In one embodiment, the system of the invention includes an efficient chain for the production, distribution and use of microorganism-based products. Products may contain microorganisms themselves, as well as by-products of their growth. In preferred embodiments, the system includes installations and equipment that enable the production, distribution and use of microorganism-based products. These installations may include, but are not limited to, production, storage and distribution installations.

Как используют в рамках изобретения, композиция на основе микроорганизмов означает композицию, которая содержит компоненты, продуцированные в результате роста микроорганизмов или других клеточных культур. Таким образом, композиция на основе микроорганизмов может содержать сами микроорганизмы и/или побочные продукты роста микроорганизмов. Микробы могут находиться в вегетативном состоянии, в форме спор, в форме мицелия, в форме любой другой пропагулы, или в форме их смеси. Микроорганизмы могут быть в форме планктона или биопленки. Побочные продукты роста могут представлять собой, например, метаболиты, компоненты клеточной мембраны, экспрессируемые белки и/или другие клеточные компоненты. Микроорганизмы также могут быть интактными или лизированными. В предпочтительных вариантах осуществления микроорганизмы в композиции на основе микроорганизмов присутствуют со средой, в которой они были выращены. Клетки могут присутствовать в концентрации, например, 1х 104, 1х 105, 1х 106, 1х 107, 1х 108, 1х 109, 1х 1010 или 1x1011 или более пропагул на миллилитр композиции. Как используют в рамках изобретения, пропагула представляет собой любую часть микроорганизма, из которой может развиться новый и/или зрелый организм, включая, но не ограничиваясь ими, клетки, споры, мицелий, почки и семена.As used herein, a microorganism-based composition means a composition that contains components produced by the growth of microorganisms or other cell cultures. Thus, the microorganism-based composition may contain the microorganisms themselves and/or by-products of the growth of microorganisms. Microbes can be in a vegetative state, in the form of spores, in the form of mycelium, in the form of any other propagule, or in the form of a mixture of these. Microorganisms can be in the form of plankton or biofilm. Growth by-products may be, for example, metabolites, cell membrane components, expressed proteins, and/or other cellular components. Microorganisms may also be intact or lysed. In preferred embodiments, the microorganisms in the microorganism-based composition are present with the medium in which they were grown. The cells may be present at a concentration of, for example, 1 x 10 4 , 1 x 10 5 , 1 x 10 6 , 1 x 10 7 , 1 x 10 8 , 1 x 10 9 , 1 x 10 10 or 1 x 10 11 or more propagules per milliliter of composition. As used herein, a propagule is any part of a microorganism from which a new and/or mature organism can develop, including, but not limited to, cells, spores, mycelium, buds and seeds.

Кроме того, настоящее изобретение относится к продуктам на основе микроорганизмов, которые представляют собой продукты, которые предназначены для применения на практике для достижения желаемого результата. Продукт на основе микроорганизмов может просто представлять собой композицию на основе микроорганизмов, собранную посредством процесса культивирования микроорганизмов.In addition, the present invention relates to microorganism-based products, which are products that are intended to be used in practice to achieve a desired result. The microbial product may simply be a microbial composition collected through a microbial culture process.

Альтернативно, продукт на основе микроорганизмов может содержать дополнительные добавленные ингредиенты. Эти дополнительные ингредиенты могут включать, например, стабилизаторы, буферы, подходящие носители, такие как вода, солевые растворы или любой другой подходящий носитель, доAlternatively, the microorganism-based product may contain additional added ingredients. These additional ingredients may include, for example, stabilizers, buffers, suitable vehicles such as water, saline solutions or any other suitable vehicle, to

- 5 045948 бавленные питательные вещества для поддержания дальнейшего роста микроорганизмов, непищевые усилители роста, такие как гормоны растений и/или средства, которые позволяют отследить микроорганизмы и/или композицию в среде, в которую их вносят. Продукт на основе микроорганизмов также может содержать смеси композиций на основе микроорганизмов. Продукт на основе микроорганизмов также может содержать один или несколько компонентов композиции на основе микроорганизмов, которые были переработаны каким-либо образом, таким как, но не ограничиваясь этим, фильтрация, центрифугирование, лизис, сушка, очистка и т.п.- 5 045948 added nutrients to support further growth of microorganisms, non-nutritive growth enhancers such as plant hormones and/or agents that allow the microorganisms and/or composition to be traced in the environment into which they are introduced. The microorganism-based product may also contain mixtures of microorganism-based compositions. The microbial product may also contain one or more components of the microbial composition that have been processed in some manner, such as, but not limited to, filtration, centrifugation, lysis, drying, purification, or the like.

В соответствии с настоящим изобретением, можно продуцировать и эффективно распределять продукты на основе микроорганизмов, имеющие преимущественные характеристики, например, для конкретной культуры в конкретный момент сезона выращивания и в конкретном регионе. Таким образом, в одном варианте осуществления системы по настоящему изобретению обеспечивают научные решения, которые повышают продуктивность сельского хозяйства, например, посредством повышения жизнеспособности культуры, усиления резистентности к насекомым и заболеваниям, и обеспечения улучшенных ответов на стресс, связанный с водой, солью, аэрацией, или на дефицит питательных веществ.In accordance with the present invention, it is possible to produce and effectively distribute microorganism-based products having advantageous characteristics, for example, for a particular crop at a particular time in the growing season and in a particular region. Thus, in one embodiment, the systems of the present invention provide scientific solutions that increase agricultural productivity, for example, by increasing crop viability, enhancing insect and disease resistance, and providing improved responses to stress related to water, salt, aeration, or nutritional deficiencies.

Распределенные системы для получения и применения продуктов на основе микроорганизмовDistributed systems for the production and use of microorganism-based products

Настоящее изобретение относится к системе для получения микроорганизмов и/или продуктов на основе микроорганизмов для применения в определенных условиях и/или среде, где система включает:The present invention relates to a system for producing microorganisms and/or microorganism-based products for use in certain conditions and/or environments, where the system includes:

(i) установку для выращивания микроорганизмов, содержащую множество модульных емкостей для выращивания, в которых могут расти одни и те же или различные микроорганизмы в одних и тех же или в различных условиях выращивания для получения композиции на основе микроорганизмов в каждой емкости для выращивания, где среда для роста, насыщение кислородом, рН, встряхивание и/или температура могут независимо и/или совместно контролироваться для каждой из указанных емкостей; и где композицию на основе микроорганизмов собирают, тем самым получения продукт на основе микроорганизмов, который необязательно может иметь добавленные дополнительные компоненты для получения продукта на основе микроорганизмов, который затем может быть предоставлен потребителю; и (ii) транспортирующий компонент для транспортировки указанного продукта(ов) на основе микроорганизмов, продуцированного в установке для выращивания микроорганизмов, где указанный компонент для транспортировки содержит контейнеры и/или каналы для транспортировки продукта(ов) на основе микроорганизмов из установки для выращивания микроорганизмов в центр распределения или в область, где продукт на основе микроорганизмов будет использоваться.(i) a microorganism growth apparatus comprising a plurality of modular growth vessels in which the same or different microorganisms can grow under the same or different growth conditions to produce a microorganism-based composition in each growth vessel, where the medium for growth, oxygen saturation, pH, shaking and/or temperature can be independently and/or jointly controlled for each of said containers; and wherein the microorganism-based composition is collected, thereby obtaining a microorganism-based product, which may optionally have additional components added to obtain a microorganism-based product, which can then be provided to the consumer; and (ii) a transport component for transporting said microorganism-based product(s) produced in the microbial growth apparatus, wherein said transport component comprises containers and/or channels for transporting the microorganism-based product(s) from the microbial growth apparatus to distribution center or area where the microorganism-based product will be used.

Как используют в рамках изобретения, собранный относится к извлечению части или всей композиции на основе микроорганизмов из емкости для выращивания. На фигуре представлена блок-схема компонентов согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Хотя компоненты показаны последовательно для простоты пояснения, отсутствует ограничение последовательности, отличное от того, что указано в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, некоторые компоненты могут быть необязательными.As used herein, harvest refers to removing part or all of the microorganism-based composition from the growth container. The figure is a block diagram of components according to one embodiment of the present invention. Although the components are shown sequentially for ease of explanation, there is no restriction on the sequence other than as set forth in the accompanying claims. In addition, some components may be optional.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к системам для идентификации и разработки полезных для сельского хозяйства штаммов микроорганизмов; выращивания таких микроорганизмов для продуцирования, локально и в требуемом масштабе, композиций на основе микроорганизмов, имеющих желаемые характеристики при внесении на растения или в их окружающую среду; что делает продукты на основе микроорганизмы легко и эффективно доступными для потребителей; и при использовании таких продуктов для обеспечения здоровья растений, урожая, жизнеспособности и привлекательности для рынка.In one embodiment, the present invention relates to systems for identifying and developing agriculturally useful strains of microorganisms; growing such microorganisms to produce, locally and on a desired scale, microorganism-based compositions having desired characteristics when applied to plants or their environment; making microorganism-based products easily and effectively available to consumers; and when using such products to ensure plant health, yield, vitality and marketability.

В одном варианте осуществления система для эффективного продуцирования и применения микроорганизмов включает: 1) идентификацию и/или разработку представляющих интерес микроорганизмов; 2) получение ферментируемого и генетически стабильного штамма микроорганизмов; 3) выращивание конкретного штамма микроорганизмов либо в чистой форме, либо с другими микроорганизмами; 4) распределение микроорганизмов и/или их побочных продуктов их роста потребителю; 5) внесение микроорганизмов в подлежащую использованию область.In one embodiment, a system for efficiently producing and using microorganisms includes: 1) identifying and/or developing microorganisms of interest; 2) obtaining a fermentable and genetically stable strain of microorganisms; 3) growing a specific strain of microorganisms either in pure form or with other microorganisms; 4) distribution of microorganisms and/or their by-products of their growth to the consumer; 5) introducing microorganisms into the area to be used.

Система по настоящему изобретению может включать аспект, ответственный за разработку продукта, включая, например, разработку, идентификацию и/или охарактеризацию микроорганизмов и/или метаболитов микроорганизмов. Разработка продукта может осуществляться в местной научной лаборатории или в сотрудничестве с другим исследовательским центром.The system of the present invention may include an aspect responsible for product development, including, for example, the development, identification and/or characterization of microorganisms and/or metabolites of microorganisms. Product development may be carried out in a local scientific laboratory or in collaboration with another research center.

Микроорганизмы можно идентифицировать, разрабатывать, необязательно модифицировать и тестировать в отношении их различных свойств (например, свойств контроля вредителей, способности продуцировать представляющий интерес метаболит, способности расти в конкретной окружающей среде, потребности в питательных вещества и т.д.). Система по настоящему изобретению также может включать инновационный центр, оборудованный и укомплектованный персоналом для того, чтобы удовлетворить отдельные и разнообразные потребности потребителей в конкретных областях.Microorganisms can be identified, engineered, optionally modified, and tested for their various properties (eg, pest control properties, ability to produce a metabolite of interest, ability to grow in a particular environment, nutrient requirements, etc.). The system of the present invention may also include an innovation center equipped and staffed to meet the distinct and varied needs of consumers in specific areas.

Потребители могут представлять собой, например, фермеров, лесников, пастухов, декораторов, специалистов по газонным травам, операторов горного дела и/или бурения, местных специалистов природоохранных служб, специалистов парков и других специалистов природных объектов, операторов пеConsumers may be, for example, farmers, foresters, herders, decorators, turf specialists, mining and/or drilling operators, local conservation officers, park and other natural resource specialists,

- 6 045948 реработки отходов, операторов загонов для скота и других животноводческих или сельскохозяйственных операторов, и центры биовосстановления.- 6 045948 waste processors, livestock pen operators and other livestock or agricultural operators, and bioremediation centers.

Установки для выращивания микроорганизмовInstallations for growing microorganisms

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения установка для выращивания микроорганизмов продуцирует свежие микроорганизмы с высокой плотностью и/или представляющие интерес побочные продукты микробного роста в требуемом масштабе. Установка 6 для выращивания микроорганизмов может находиться в или вблизи области применения. Установка продуцирует композиции на основе микроорганизмов с высокой плотностью посредством периодического, псевдонепрерывного или непрерывного культивирования.In preferred embodiments of the present invention, the microbial growth apparatus produces high-density fresh microorganisms and/or microbial growth by-products of interest at the desired scale. The installation 6 for growing microorganisms may be located in or near the application area. The plant produces compositions based on microorganisms at high densities through batch, pseudo-continuous or continuous cultivation.

Распределенные установки для выращивания микроорганизмов по настоящему изобретению могут быть расположены в месте, где будет использоваться продукта на основе микроорганизмов (например, ферма, лес, пастбище, загон для кормления, шахта, место переработки отходов, парк, центр восстановления или установка аквакультуры), или вблизи области применения. Например, установка для выращивания микроорганизмов может находиться на расстоянии менее 300, 250, 200, 150, 100, 75, 50, 25, 15, 10, 5, 3 или 1 мили (483, 402, 322, 241, 161, 121, 80, 40, 24, 16, 8, 5 или 1,6) км от области применения.The distributed microbial cultivation facilities of the present invention may be located in a location where the microbial product will be used (e.g., a farm, forest, pasture, feedlot, mine, waste treatment site, park, remediation center, or aquaculture facility), or close to the area of application. For example, a microbial growth facility may be located less than 300, 250, 200, 150, 100, 75, 50, 25, 15, 10, 5, 3, or 1 mile (483, 402, 322, 241, 161, 121, 80, 40, 24, 16, 8, 5 or 1.6) km from the application area.

Поскольку продукт на основе микроорганизмов получают локально без необходимости в процессах стабилизации, сохранения, хранения и транспортировки микроорганизмов, свойственных для общепринятого продуцирования микроорганизмов, может быть достигнута значительно более высокая плотность живых микроорганизмов в вегетативном состоянии, в виде спор и/или мицелия, тем самым, требуя меньшего объема продукта на основе микроорганизмов для применения во внесении на месте или позволяя применение микроорганизмов со значительно большей плотностью, когда необходимо достигнуть желаемого результата. Это позволяет уменьшать масштаб биореактора (например, меньшая емкость для ферментации, меньшее предоставление исходного материала, питательных веществ, средств контроля рН и пеногасителей), что делает систему эффективной. Локальное получением продукта на основе микроорганизмов также облегчает включение в продукт среды для выращивания. Среда для выращивания может содержать вещества, продуцированные в ходе ферментации, которые особенно пригодны для локального применения.Since the microorganism-based product is produced locally without the need for the stabilization, preservation, storage and transport processes of microorganisms inherent in conventional microorganism production, a significantly higher density of living microorganisms in the vegetative state, in the form of spores and/or mycelium can be achieved, thereby requiring a smaller volume of microorganism-based product for on-site application applications or allowing the use of microorganisms at significantly higher densities when desired results are achieved. This allows the bioreactor to be scaled down (e.g., smaller fermentation vessel, less feedstock, nutrients, pH controls, and defoamers provided), making the system efficient. Local production of a microorganism-based product also facilitates the inclusion of a growth medium in the product. The growing medium may contain substances produced during fermentation, which are particularly suitable for topical application.

Локально продуцированные стойкие культуры с высокой плотностью микроорганизмов являются более эффективными в полевых условиях, чем культуры, которые подвергались стабилизации вегетативных клеток, которые претерпели споруляцию или находились в цепочке поставок в течение некоторого времени. Продукты на основе микроорганизмов по настоящему изобретению являются особенно преимущественными по сравнению с традиционными продуктами, в которых клетки, споры или мицелий отделены от метаболитов и питательных веществ, находившихся в ферментационной среде для выращивания. Уменьшенное время транспортировки позволяет продуцирование и доставку свежих партий микроорганизмов и/или их метаболитов в момент времени и в объеме в соответствии с локальными потребностями.Locally produced persistent cultures with high microbial densities are more effective in the field than cultures that have undergone vegetative cell stabilization, have undergone sporulation, or have been in the supply chain for some time. The microbial products of the present invention are particularly advantageous over conventional products in which the cells, spores or mycelium are separated from the metabolites and nutrients present in the fermentation growth medium. Reduced transport times allow the production and delivery of fresh batches of microorganisms and/or their metabolites at a time and in volume in accordance with local needs.

В предпочтительных вариантах осуществления установка 6 включает системы продуцирования, которые являются модульными по своей конструкции и экономически эффективно позволяют быстрое и неограниченное масштабирование. Более того, установки для выращивания микроорганизмов поддерживают продукцию множества штаммов микробов для удовлетворения разнообразных и изменяющихся потребностей потребителей, которые географически находятся близко к установке для продуцирования.In preferred embodiments, the installation 6 includes production systems that are modular in design and cost-effectively allow rapid and unlimited scaling. Moreover, microbial growth facilities support the production of multiple strains of microbes to meet the diverse and changing needs of consumers who are geographically close to the production facility.

В одной установке для выращивания микроорганизмов (например, строении) может находиться, например, 2, 5, 10, 20, 50, 75 или 100 или более емкостей для выращивания микроорганизмов. Емкости могут иметь различные объемы, и в них могут использоваться различные среды для роста и условия и принципы выращивания. При необходимости емкости для выращивания можно добавлять или удалять. Их можно перемещать в новую область. Предпочтительно, каждая емкость для выращивания имеет свое собственное управление и системы измерения по меньшей мере температуры и рН. В дополнение к мониторингу и контролю температуры и рН, каждая емкость необязательно может обладать способностью мониторинга и контроля, например, растворенного кислорода, встряхивания, пенообразования, чистоты культур микроорганизмов, продуцирования желаемых метаболитов и т.п.A single microbial growth facility (eg, building) may contain, for example, 2, 5, 10, 20, 50, 75, or 100 or more microbial growth containers. Containers can have different volumes and can use different growing media and growing conditions and principles. Growing containers can be added or removed as needed. They can be moved to a new area. Preferably, each growth container has its own control and measurement systems for at least temperature and pH. In addition to monitoring and controlling temperature and pH, each container may optionally have the ability to monitor and control, for example, dissolved oxygen, shaking, foaming, microbial culture purity, production of desired metabolites, and the like.

В одном варианте осуществления в емкости выращивают один тип микроорганизмов. В альтернативных вариантах осуществления в одной емкости можно выращивать несколько типов микроорганизмов, которые могут расти вместе без неблагоприятных эффектов на рост или конечный продукт. В одной емкости одновременно может выращиваться, например, 2-3 или более различных микроорганизмов.In one embodiment, one type of microorganism is grown in a container. In alternative embodiments, multiple types of microorganisms can be grown in a single container and can grow together without adverse effects on growth or the final product. In one container, for example, 2-3 or more different microorganisms can be grown simultaneously.

Емкость для выращивания может иметь объем, например, от 5 литров до 2000 литров или более. Как правило, емкости имеют объем от 10 до 1500 литров, и предпочтительно от 100 до 1000 литров, и более предпочтительно от 250 до 750 литров, или от 400 до 600 литров. В этих емкостях для выращивания можно использовать различные системы для роста.The growing container may have a volume, for example, from 5 liters to 2000 liters or more. Typically, the containers have a volume of from 10 to 1500 liters, and preferably from 100 to 1000 liters, and more preferably from 250 to 750 liters, or from 400 to 600 liters. These grow containers can use a variety of growing systems.

Эти емкости могут быть изготовлены, например, из стекла, полимеров, металлов, сплавов металлов и их комбинаций. Перед выращиванием микробов емкость можно дезинфицировать или стерилизовать.These containers can be made, for example, from glass, polymers, metals, metal alloys and combinations thereof. Before growing microbes, the container can be disinfected or sterilized.

Преимущественно, применение нескольких независимых емкостей для выращивания имеет преимущество, состоящее в ограниченном повреждении и экономических потерях, если одна из емкостейAdvantageously, the use of multiple independent growing containers has the advantage of limited damage and economic loss if one of the containers

- 7 045948 имеет механическую проблему и/или одна из партий испортится.- 7 045948 has a mechanical problem and/or one of the batches is spoiled.

Время культивирования в отдельных емкостях может составлять, например, от 1 до 7 суток или более. Продукт культивирования может быть собран любым из ряда различных способов.The cultivation time in separate containers can be, for example, from 1 to 7 days or more. The culture product can be collected in any of a number of different ways.

Поскольку продукт на основе микроорганизмов получают в месте или вблизи места применения без необходимости в процессах стабилизации, сохранения, длительного хранения и длительной транспортировки, свойственных общепринятому продуцированию, может быть достигнута значительно более высокая плотность живых микроорганизмов, тем самым требуя значительно меньшего объема продукта на основе микроорганизма для применения на месте. Это позволяет использовать биореактор меньшего масштаба (например, емкость для ферментации меньшего размера, меньшие поставки исходных материалов, питательных веществ, средств контроля рН и пеногасителей и т.д.), обеспечивает отсутствие причины для стабилизации клеток или отделения их от культуральной среды, и способствует компактности продукта.Because the microorganism-based product is produced at or near the point of use without the need for the stabilization, preservation, long-term storage and lengthy transportation processes associated with conventional production, a significantly higher density of living microorganisms can be achieved, thereby requiring a significantly smaller volume of microorganism-based product for on-site use. This allows the use of a smaller scale bioreactor (e.g. smaller fermentation vessel, smaller supplies of starting materials, nutrients, pH controls and defoamers, etc.), ensures there is no reason for cell stabilization or separation from the culture medium, and promotes compactness of the product.

Установка для выращивания микроорганизмов обеспечивает универсальность производства посредством возможности приспособления продуктов на основе микроорганизмов для улучшения взаимодействия с конечными географическими областями, независимо от топографии, типа культуры или животных, профиля почв, климата, вредителей и т.д. Например, время ферментации, как правило, находится в диапазоне от одних до шести суток, способствуя быстрому ответу на сезонные проблемы, которые угрожают культурам.The microbial growth facility provides production versatility by being able to tailor microbial products to improve interaction with finite geographic areas, regardless of topography, crop or animal type, soil profile, climate, pests, etc. For example, fermentation times typically range from one to six days, facilitating a rapid response to seasonal problems that threaten crops.

Продуцирование множества штаммов микроорганизмов на установках для выращивания микроорганизмов по настоящему изобретению способствует предоставлению широкого ассортимента продуктов для потребителей. Система способна обеспечивать специализированные микроорганизмы для потребностей и текущих условий данной области и работы.The production of multiple strains of microorganisms in the microbial cultivation plants of the present invention facilitates the provision of a wide range of products to consumers. The system is capable of providing specialized microorganisms for the needs and current conditions of a given area and operation.

Локальная продукция и доставка в пределах, например, 24 часов после ферментации приводит к чистым композициям с высокой плотностью клеток и значительно более низкой стоимости транспортировки. Учитывая перспективы быстрого продвижения в разработке более эффективных и мощных инокулятов микроорганизмов, эта способность быстро доставлять инновации, способные увеличить выход и повысить эффективность микроорганизмов, является в значительной степени полезной для потребителей. В случае сельского хозяйства, это может приводить к повышению качества, например, высокотоварных культур, газонных трав и декоративных растений.Local production and delivery within, for example, 24 hours of fermentation results in pure compositions with high cell density and significantly lower transportation costs. Given the prospect of rapid advances in the development of more effective and potent microbial inocula, this ability to rapidly deliver innovations that can increase microbial yield and effectiveness is of significant benefit to consumers. In the case of agriculture, this can lead to improved quality of, for example, high-value crops, lawn grasses and ornamental plants.

Способы продуцирования микроорганизмовMethods for producing microorganisms

Настоящее изобретение относится к способам культивирования микроорганизмов и продуцирования метаболитов микроорганизмов и/или других побочных продуктов роста микроорганизмов. Кроме того, настоящее изобретение относится к процессам культивирования, которые пригодны для культивирования микроорганизмов и продуцирования метаболитов микроорганизмов в требуемом масштабе. Эти процессы культивирования включают, но не ограничиваются ими, глубинное культивирование/ферментацию, поверхностное культивирование, твердофазную ферментацию (SSF) и/или их комбинации, и они могут осуществляться в качестве аэробных или анаэробных процессов.The present invention relates to methods for cultivating microorganisms and producing microbial metabolites and/or other byproducts of microbial growth. In addition, the present invention relates to cultivation processes that are suitable for cultivating microorganisms and producing microbial metabolites on a desired scale. These culture processes include, but are not limited to, submerged culture/fermentation, surface culture, solid state fermentation (SSF) and/or combinations thereof, and can be carried out as aerobic or anaerobic processes.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к материалам и способам для получения биомассы (например, жизнеспособного клеточного материала), внеклеточных метаболитов (например, низкомолекулярные соединения и экскретируемые белки), остаточных питательных веществ и/или внутриклеточных компонентов (например, ферментов и других белков).In one embodiment, the present invention relates to materials and methods for producing biomass (e.g., viable cellular material), extracellular metabolites (e.g., small molecules and excreted proteins), residual nutrients, and/or intracellular components (e.g., enzymes and other proteins) .

В системах культивирования микроорганизмов, как правило, используется ферментация посредством глубинного культивирования; однако также можно использовать поверхностное культивирование и гибридные системы. Как используют в рамках изобретения, ферментация относится к выращиванию клеток в контролируемых условиях. Рост может быть аэробным или анаэробным.Microbial culture systems typically use fermentation via submerged culture; however, surface cultivation and hybrid systems can also be used. As used herein, fermentation refers to growing cells under controlled conditions. Growth can be aerobic or anaerobic.

Емкость для выращивания микроорганизмов, используемая в соответствии с настоящим изобретением, может представлять собой любой ферментер или реактор для культивирования для промышленного применения. Процесс культивирования проводят в емкости, которая может быть, например, конической или трубкообразной. В одном варианте осуществления емкость необязательно может иметь функциональные элементы контроля/сенсоры или необязательно может быть соединена с функциональными элементами контроля/сенсорами для количественного определения важных факторов в процессе культивирования, таких как рН, кислород, давление, температура, мощности вала мешалки, влажности, вязкости и/или плотности микроорганизмов и/или концентрации метаболитов. В некоторых вариантах осуществления, культивирование может протекать без стабилизации или мониторинга условий ферментации.The microorganism cultivation vessel used in accordance with the present invention may be any fermenter or culture reactor for industrial use. The cultivation process is carried out in a container, which can be, for example, conical or tube-shaped. In one embodiment, the container may optionally have functional controls/sensors or may optionally be coupled with functional controls/sensors to quantify important factors in the culture process such as pH, oxygen, pressure, temperature, agitator power, humidity, viscosity and/or microbial density and/or metabolite concentrations. In some embodiments, cultivation may proceed without stabilizing or monitoring fermentation conditions.

В следующем варианте осуществления емкость также может быть способна осуществлять мониторинг роста микроорганизмов внутри емкости (например, определение количества клеток и фаз роста). Альтернативно из емкости может ежедневно отбираться образец и подвергаться оценке способами, известными в данной области, таким как посев способом разведения. Посев способом разведения является простым способом, используемым для оценки количества бактерий в образце. Также способ может обеспечивать индекс, посредством которого можно сравнивать различные окружающие условия или способы обработки.In a further embodiment, the container may also be capable of monitoring the growth of microorganisms within the container (eg, determining cell counts and growth phases). Alternatively, a sample may be taken from the container daily and evaluated by methods known in the art, such as by dilution culture. Dilution culture is a simple method used to estimate the number of bacteria in a sample. The method may also provide an index by which different environmental conditions or treatments can be compared.

В одном варианте осуществления способ включает дополнение культивирования источником азота.In one embodiment, the method includes supplementing the cultivation with a nitrogen source.

- 8 045948- 8 045948

Источник азота может представлять собой, например, нитрат калия, нитрат аммония, сульфат аммония, фосфат аммония, аммиак, мочевину и/или хлорид аммония. Эти источники азота могут использоваться независимо или в комбинации из двух или более.The nitrogen source may be, for example, potassium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonia, urea and/or ammonium chloride. These nitrogen sources can be used independently or in combination of two or more.

Способ может обеспечить оксигенацию культуры для выращивания. В одном варианте осуществления используется медленное движение воздуха для удаления воздуха с низким содержанием кислорода и подачи оксигенированного воздуха. Оксигенированный воздух может представлять собой воздух окружающей среды, предоставляемый ежедневно с помощью механизмов, включающих мешалки для механического встряхивания жидкости и распределители воздуха для подачи пузырьков газа в жидкость для растворения в жидкости кислорода.The method can provide oxygenation of the culture for cultivation. In one embodiment, slow air movement is used to remove low-oxygen air and introduce oxygenated air. Oxygenated air may be ambient air provided daily by mechanisms including agitators to mechanically agitate the liquid and air distributors to introduce gas bubbles into the liquid to dissolve oxygen in the liquid.

Кроме того, способ может включать дополнение культивирования источником углерода. Источник углерода, как правило, представляет собой углевод, такой как глюкоза, сахароза, лактоза, фруктоза, трегалоза, манноза, маннит и/или мальтоза; органические кислоты, такие как уксусная кислота, фумаровая кислота, лимонная кислота, пропионовая кислота, яблочная кислота, малоновая кислота, и/или пировиноградная кислота; спирты, такие как этанол, пропанол, бутанол, пентанол, гексанол, изобутанол и/или глицерин; жиры и масла, такие как соевое масло, масло из рисовых отрубей, оливковое масло, кукурузное масло, кунжутное масло и/или льняное масло; и т.д. Эти источники углерода можно использовать независимо или в комбинации из двух или более.In addition, the method may include supplementing the cultivation with a carbon source. The carbon source is typically a carbohydrate such as glucose, sucrose, lactose, fructose, trehalose, mannose, mannitol and/or maltose; organic acids such as acetic acid, fumaric acid, citric acid, propionic acid, malic acid, malonic acid, and/or pyruvic acid; alcohols such as ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, isobutanol and/or glycerin; fats and oils such as soybean oil, rice bran oil, olive oil, corn oil, sesame oil and/or flaxseed oil; etc. These carbon sources can be used independently or in combination of two or more.

В одном варианте осуществления в среду включают факторы роста и микроэлементы для микроорганизмов. Это является особенно предпочтительным при выращивании микроорганизмов, которые неспособны продуцировать все витамины, которые им необходимы. Также в среду могут быть включены неорганические питательные вещества, включая микроэлементы, такие как железо, цинк, медь, марганец, молибден и/или кобальт.In one embodiment, growth factors and micronutrients for microorganisms are included in the medium. This is particularly advantageous when growing microorganisms that are unable to produce all the vitamins they require. Inorganic nutrients may also be included in the medium, including trace elements such as iron, zinc, copper, manganese, molybdenum and/or cobalt.

В одном варианте осуществления также могут быть включены неорганические соли. Пригодные неорганические соли могут представлять собой дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, гидрофосфат натрия, сульфат магния, хлорид магния, сульфат железа, хлорид железа, сульфат марганца, хлорид марганца, сульфат цинка, хлорид свинца, сульфат меди, хлорид кальция, карбонат кальция и/или карбонат натрия. Эти неорганический можно использовать независимо или в комбинации из двух или более.In one embodiment, inorganic salts may also be included. Suitable inorganic salts may be potassium dihydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate, sodium hydrogen phosphate, magnesium sulfate, magnesium chloride, ferrous sulfate, ferric chloride, manganese sulfate, manganese chloride, zinc sulfate, lead chloride, copper sulfate, calcium chloride, calcium carbonate and/or sodium carbonate. These inorganic can be used independently or in combination of two or more.

В некоторых вариантах осуществления способ культивирования может дополнительно включать добавление дополнительных кислот и/или противомикробных средств в жидкую среду до и/или в ходе процесса культивирования. Противомикробные средства или антибиотики используются для защиты культуры от заражения. Кроме того, также можно добавлять пеногасители для предупреждения образования и/или накопления пены при образовании газа в ходе культивирования.In some embodiments, the culture method may further include adding additional acids and/or antimicrobial agents to the liquid medium prior to and/or during the culture process. Antimicrobials or antibiotics are used to protect the crop from contamination. In addition, defoamers can also be added to prevent the formation and/or accumulation of foam when gas is generated during cultivation.

Значение рН смеси должно быть пригодным для представляющего интерес микроорганизма. Для стабилизации рН приблизительно на уровне предпочтительной величины можно использовать буферы и регуляторы рН, такие как карбонаты и фосфаты. Когда ионы металлов присутствуют в высоких концентрациях, может быть необходимым использование хелатирующего агента в жидкой среде.The pH of the mixture must be suitable for the microorganism of interest. Buffers and pH adjusters such as carbonates and phosphates can be used to stabilize the pH around the preferred value. When metal ions are present in high concentrations, the use of a chelating agent in a liquid medium may be necessary.

Способ и оборудование для культивирования микроорганизмов и продуцирования побочных продуктов микроорганизмов могут соответствовать периодическим, псевдонепрерывным или непрерывным процессам.The method and equipment for cultivating microorganisms and producing microbial by-products may correspond to batch, pseudo-continuous or continuous processes.

Микроорганизмы можно выращивать в планктонной форме или в качестве биопленки. В случае биопленки емкость может содержать субстрат, на котором микроорганизмы могут расти в форме биопленки. Система также может иметь, например, способность применять стимулы (такие как напряжение сдвига), которые улучшают и/или повышают характеристики роста биопленки.Microorganisms can be grown in planktonic form or as a biofilm. In the case of biofilm, the container may contain a substrate on which microorganisms can grow in the form of a biofilm. The system may also have, for example, the ability to apply stimuli (such as shear stress) that improve and/or enhance biofilm growth characteristics.

В одном варианте осуществления способ культивирования микроорганизмов проводят при температуре от приблизительно 5° до приблизительно 100°С, предпочтительно от 15 до 60°С, более предпочтительно от 25 до 50°С. В следующем варианте осуществления культивирование можно проводить непрерывно при постоянной температуре. В другом варианте осуществления в ходе культивирование температуры могут меняться.In one embodiment, the method of cultivating microorganisms is carried out at a temperature of from about 5° to about 100°C, preferably from 15 to 60°C, more preferably from 25 to 50°C. In a further embodiment, the cultivation can be carried out continuously at a constant temperature. In another embodiment, temperatures may vary during cultivation.

В одном варианте осуществления оборудование, используемое в способе и процессе культивирования, является стерильным. Оборудование для культивирования, такое как реактор/емкость, может находиться отдельно от, но соединено со стерилизующей системой, например, автоклавом. Оборудование для культивирования также может иметь стерилизующую систему, которая осуществляет стерилизацию in situ до начала инокуляции. Воздух можно стерилизовать способами, известными в данной области. Например, воздух окружающей среды может проходить по меньшей мере через один фильтр перед подачей в емкость. В других вариантах осуществления среда может быть пастеризована или, необязательно, нагревание не осуществляется вовсе, где для контроля роста бактерий может использоваться низкая активность в воде и низкое значение рН.In one embodiment, the equipment used in the culture method and process is sterile. Culture equipment such as a reactor/vessel may be separate from, but connected to, a sterilization system such as an autoclave. The culture equipment may also have a sterilization system that performs in situ sterilization prior to inoculation. The air can be sterilized by methods known in the art. For example, ambient air may pass through at least one filter before entering the container. In other embodiments, the medium may be pasteurized, or optionally no heating at all, where low water activity and low pH may be used to control bacterial growth.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу получения метаболитов микроорганизмов, таких как белки, пептиды, метаболические промежуточные соединения, полиненасыщенные жирные кислоты и липиды. Содержание метаболитов, продуцированных таким способом, может составлять, например, по меньшей мере, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% или 90%.In one embodiment, the present invention relates to a method for producing microbial metabolites such as proteins, peptides, metabolic intermediates, polyunsaturated fatty acids and lipids. The content of metabolites produced in this way can be, for example, at least 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% or 90%.

- 9 045948- 9 045948

Содержание биомассы в среде для ферментации может составлять, например, от 5 г/л до 180 г/л или более. В одном варианте осуществления содержание твердых веществ в среде составляет от 10 г/л до 150 г/л.The biomass content of the fermentation medium can be, for example, from 5 g/L to 180 g/L or more. In one embodiment, the solids content of the medium is from 10 g/L to 150 g/L.

В одном варианте осуществления способ получения метаболита микроорганизма по настоящему изобретению включает стадии: 1) смешения гидрофобных и гидрофильных частиц с получением образующего матрикс твердого вещества; 2) приведение указанного образующего матрикс твердого вещества в контакт со средой, которая инокулирована представляющим интерес микроорганизмом, тем самым получая матрикс с микрореакторами; 3) выращивание указанного микроорганизма в указанных микрореакторах; и 4) сбор указанного метаболита, продуцированного указанным микроорганизмом.In one embodiment, a method for producing a microorganism metabolite of the present invention includes the steps of: 1) mixing hydrophobic and hydrophilic particles to produce a matrix-forming solid; 2) bringing said matrix-forming solid into contact with a medium that is inoculated with the microorganism of interest, thereby producing a microreactor matrix; 3) growing said microorganism in said microreactors; and 4) collecting said metabolite produced by said microorganism.

Побочный продукт роста микроорганизмов, продуцируемый представляющими интерес микроорганизмами, может удерживаться в микроорганизмах или секретироваться в жидкую среду. В другом варианте осуществления способ продуцирования побочного продукта выращивания микроорганизмов, кроме того, может включать стадии концентрирования и очистки представляющего интерес побочного продукта роста микроорганизмов. В следующем варианте осуществления жидкая среда может содержать соединения, которые стабилизируют активность побочного продукта роста микроорганизмов.The microbial growth byproduct produced by the microorganisms of interest may be retained in the microorganisms or secreted into the liquid medium. In another embodiment, the method for producing a microbial growth byproduct may further include the steps of concentrating and purifying the microbial growth byproduct of interest. In a further embodiment, the liquid medium may contain compounds that stabilize the activity of the microbial growth by-product.

В одном варианте осуществления после завершения культивирования извлекают всю композицию для культивирования микроорганизмов (например, при достижении требуемой плотности клеток или плотности конкретного метаболита в среде). В этой периодической процедуре после сбора первой партии начинают культивировать полностью новую партию.In one embodiment, after completion of the culture, the entire composition for cultivating microorganisms is removed (eg, when the desired cell density or density of a particular metabolite in the medium is achieved). In this batch procedure, after the first batch is harvested, a completely new batch is started to be cultivated.

В другом варианте осуществления только часть продукта ферментации извлекают в какой-либо момент времени. В этом варианте осуществления биомасса с жизнеспособными клетками остается в емкости в качестве инокулята для культивирования новой партии. Композиция, которую извлекают, может представлять собой бесклеточную среду или может содержать клетки. Таким образом, создают псевдонепрерывную систему.In another embodiment, only a portion of the fermentation product is recovered at any one time. In this embodiment, the biomass with viable cells remains in the container as an inoculum for culturing a new batch. The composition that is recovered may be a cell-free medium or may contain cells. Thus, a pseudo-continuous system is created.

Получение продуктов на основе микроорганизмовObtaining products based on microorganisms

Одним из продуктов на основе микроорганизмов по настоящему изобретению просто является среда для ферментации, содержащая микроорганизм и/или метаболиты микроорганизмов, продуцируемые микроорганизмом и/или любыми остаточными питательными веществами. Продукт ферментации может быть использован непосредственно без экстракции или очистки. Если желательно, экстракцию и очистку можно без труда осуществлять с использованием стандартных способов или технологий экстракции, описанных в литературе.One of the microorganism-based products of the present invention is simply a fermentation medium containing the microorganism and/or microbial metabolites produced by the microorganism and/or any residual nutrients. The fermentation product can be used directly without extraction or purification. If desired, extraction and purification can be easily accomplished using standard extraction methods or technologies described in the literature.

Микроорганизмы в продукте на основе микроорганизмов могут быть в активной или неактивной форме. Продукты на основе микроорганизмов могут использоваться без дальнейшей стабилизации, консервации и хранения. Преимущественно, немедленное применение этих продуктов на основе микроорганизмов сохраняет высокую жизнеспособность микроорганизмов, снижает возможность контаминации чужеродными агентами и нежелательными микроорганизмами, и поддерживает активность побочных продуктов роста микроорганизмов.Microorganisms in a microorganism-based product may be in active or inactive form. Products based on microorganisms can be used without further stabilization, preservation and storage. Advantageously, immediate application of these microorganism-based products maintains high microbial viability, reduces the possibility of contamination by foreign agents and unwanted microorganisms, and maintains the activity of microbial growth by-products.

Микроорганизмы и/или среда, полученные в результате выращивания микроорганизмов, могут извлекаться из емкости для выращивания и транспортироваться, например, через трубопровод, для немедленного применения.The microorganisms and/or the medium resulting from the cultivation of the microorganisms can be removed from the growth vessel and transported, for example through a pipeline, for immediate use.

В других вариантах осуществления композиция (микроорганизмы, среда или как микроорганизмы, так и среда) могут быть помещены в контейнеры подходящего размера, учитывая, например, предполагаемое применение, предусматриваемый способ применения, размер емкости для ферментации и какойлибо способ транспортировки из установки для выращивания микроорганизмов в область применения. Таким образом, контейнеры, в которые помещена композиция на основе микроорганизмов, могут иметь объем, например, от 1 галлона до 1000 галлонов (от 3,8 л до 3800 л) или более. В других вариантах осуществления контейнеры имеют объем 2 галлона (7,2 л), 5 галлонов (19 л), 25 галлонов (95 л) или более.In other embodiments, the composition (microorganisms, medium, or both microorganisms and medium) may be placed in containers of a suitable size, taking into account, for example, the intended use, the intended method of use, the size of the fermentation vessel, and any method of transport from the microorganism growth facility to application area. Thus, the containers in which the microorganism-based composition is placed may have a volume, for example, from 1 gallon to 1000 gallons (3.8 L to 3800 L) or more. In other embodiments, the containers have a volume of 2 gallons (7.2 L), 5 gallons (19 L), 25 gallons (95 L), or larger.

При сборе композиции на основе микроорганизмов из емкостей для выращивания могут быть добавлены дополнительные компоненты по мере помещения собранного продукта в контейнеры и/или выведения через трубопровод (или иной транспортировки для применения). Добавки могут представлять собой, например, буферы, носители, другие композиции на основе микроорганизмов, продуцированные на той же или другой установке, модификаторы вязкости, консерванты, питательные вещества для выращивания микроорганизмов, питательные вещества для роста растений, агенты для отслеживания, пестициды, гербициды, корм для животных, продукты питания и другие ингредиенты, специализированные для предполагаемого применения.When collecting a microorganism-based composition from growth containers, additional components may be added as the collected product is placed into containers and/or piped (or otherwise transported for use). Additives may be, for example, buffers, carriers, other microbial compositions produced in the same or a different plant, viscosity modifiers, preservatives, microbial growth nutrients, plant growth nutrients, tracking agents, pesticides, herbicides, animal feed, foodstuffs and other ingredients specialized for the intended use.

Преимущественно, в соответствии с настоящим изобретением продукт на основе микроорганизмов может содержать среду, в которой микроорганизмы выращивают. Продукт может составлять, например, по меньшей мере по массе, 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75% или 100% среды. Количество биомассы в продукте по массе может представлять собой, например, любое количество от 0% до 100%, включая все проценты между ними.Advantageously, in accordance with the present invention, the microorganism-based product may contain a medium in which the microorganisms are grown. The product may constitute, for example, at least by weight, 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75% or 100% of the medium. The amount of biomass in the product by weight can be, for example, any amount from 0% to 100%, including all percentages in between.

Необязательно, продукт можно хранить перед применением. Предпочтительно, время хранения является коротким. Таким образом, время хранения может составлять менее 60 суток, 45 суток, 30 суток,Optionally, the product can be stored before use. Preferably, the storage time is short. Thus, the storage time can be less than 60 days, 45 days, 30 days,

- 10 045948 суток, 15 суток, 10 суток, 7 суток, 5 суток, 3 суток, 2 суток, 1 суток или 12 часов. В предпочтительном варианте осуществления, если в продукте присутствуют живые клетки, продукт хранят при холодной температуре, такой как, например, менее 20°С, 15°С, 10°С или 5°С. С другой стороны, композицию биологического поверхностно-активного вещества, как правило, можно хранить при температуре окружающей среды.- 10 045948 days, 15 days, 10 days, 7 days, 5 days, 3 days, 2 days, 1 day or 12 hours. In a preferred embodiment, if live cells are present in the product, the product is stored at a cold temperature, such as, for example, less than 20°C, 15°C, 10°C or 5°C. On the other hand, the biological surfactant composition can generally be stored at ambient temperature.

Продукты на основе микроорганизмов по настоящему изобретению могут представлять собой, например, инокуляты микроорганизмов, биопестициды, источники питательных веществ, средства восстановления, продукты для здоровья, и/или биологические поверхностно-активные вещества.The microorganism-based products of the present invention may be, for example, microbial inocula, biopesticides, nutrient sources, remediation agents, health products, and/or biological surfactants.

Распределение продуктов на основе микроорганизмовDistribution of microorganism-based products

Система необязательно включает аспект распределения продукта на основе микроорганизмов. В одном варианте осуществления этот аспект включает центр 3 распределения, который необязательно может включать инвентарный центр 4. Инвентарный центр 4 может быть ответственным за хранение и дальнейшее распределение продуктов на основе микроорганизмов. Инвентарный центр может обеспечивать обслуживание потребителя, включая, например, консультирование потребителей в отношении доставляемых и доступных инокулятов микроорганизмов.The system does not necessarily include a microbial product distribution aspect. In one embodiment, this aspect includes a distribution center 3, which may optionally include an inventory center 4. The inventory center 4 may be responsible for storing and further distributing microorganism-based products. The inventory center may provide consumer services, including, for example, advising consumers regarding available and available microbial inoculum.

В одном варианте осуществления центр 3 распределения может обеспечивать услуги, касающиеся продажи, хранения и транспортировки продуктов на основе микроорганизмов. Центр 3 распределения также может осуществлять механическую и техническую поддержку.In one embodiment, the distribution center 3 may provide services relating to the sale, storage and transport of microorganism-based products. The distribution center 3 can also provide mechanical and technical support.

Применение продуктов на основе микроорганизмовApplication of microorganism-based products

В другом аспекте способы и системы по настоящему изобретению могут включать способы, системы и устройства для применения продуктов на основе микроорганизмов.In another aspect, the methods and systems of the present invention may include methods, systems and devices for using microorganism-based products.

В случае сельского хозяйства, композиции можно подавать, например, в систему ирригации, их можно распылять из рюкзаков или сходных устройств, применять с помощью наземных или воздушных робототехнических устройств, таких как дрон, и/или наносить на семена. Нанесение на семена может осуществляться, например, посредством покрытия семян или внесения композиции в почву одновременно с посевом семян. Это может осуществляться автоматически, например, путем предоставления устройства или системы ирригации, которая вносит композицию на основе микроорганизмов вместе с и/или рядом с семенами во время или приблизительно во время посева семян. Таким образом, композицию на основе микроорганизмов можно вносить в пределах, например, 5, 4, 3, 2 или 1 суток до или после посева или одновременно с посевом семян.In the case of agriculture, the compositions may be applied, for example, to an irrigation system, sprayed from backpacks or similar devices, applied by ground or aerial robotic devices such as a drone, and/or applied to seeds. Application to seeds can be carried out, for example, by coating the seeds or applying the composition to the soil at the same time as sowing the seeds. This may be done automatically, for example, by providing a device or irrigation system that applies the microorganism-based composition with and/or adjacent to the seeds at or around the time of sowing the seeds. Thus, the microorganism-based composition can be applied within, for example, 5, 4, 3, 2 or 1 days before or after sowing or simultaneously with sowing the seeds.

В некоторых сельскохозяйственных вариантах осуществления композиции, описанные в настоящем описании, в виде либо сухого, либо жидкого состава, вносят путем обработки семян или на поверхность почвы, на поверхность растения и/или на поверхность с вредителями или сорняками.In some agricultural embodiments, the compositions described herein, as either a dry or liquid formulation, are applied by seed treatment or to the soil surface, to the plant surface, and/or to a pest or weed surface.

В определенных вариантах осуществления композиции, описанные в настоящем описании, вносят на поверхность почвы без вовлечения механических средств. Полезный эффект внесения в почву может активироваться дождем, орошением через разбрызгиватель, орошением затоплением или капельным орошением, а затем передаваться, например, вредителям-мишеням для обеспечения снижения уровней их популяции до приемлемых порогов, или корням растений для влияния на микробном корней или облегчения захвата микробного продукта в сосудистую систему культуры или растения, в которые микробный продукт вносят. В иллюстративном варианте осуществления композиции, описанные в настоящем описании, можно эффективно вносить через систему кругового орошения или посредством распыления в борозду для семян.In certain embodiments, the compositions described herein are applied to the soil surface without the involvement of mechanical means. The beneficial effect of soil application can be activated by rain, sprinkler irrigation, flood irrigation or drip irrigation and then transferred, for example, to target pests to ensure that their population levels are reduced to acceptable thresholds, or to plant roots to influence root microbial control or facilitate microbial uptake product into the vascular system of the crop or plant into which the microbial product is introduced. In an illustrative embodiment, the compositions described herein can be effectively applied through a center pivot irrigation system or by spraying into a seed furrow.

Указание в настоящем описании на внесение композиции на или вблизи вредителя или растения, или в окружающую среду вредителя или растения означает, что введение является таким, что композиция в достаточной степени контактирует с вредителем или растением для достижения требуемого результата (например, уничтожения вредителя, повышения выхода, предупреждения повреждения растения, регуляции генов и/или гормонов и т.д.). Обычно, оно может осуществляться в пределах, например, 10, 5, 3, 2 или 1 фута (3, 1,5, 0,9, 0,6 или 0,3 м) или менее, от вредителя, сорняка или другой желаемой мишени.Reference herein to application of a composition to or near a pest or plant, or to the environment of a pest or plant, means that the application is such that the composition sufficiently contacts the pest or plant to achieve the desired result (e.g., killing the pest, increasing yield , preventing plant damage, regulation of genes and/or hormones, etc.). Typically, it may be within, for example, 10, 5, 3, 2 or 1 ft (3, 1.5, 0.9, 0.6 or 0.3 m) or less of a pest, weed or other desired targets.

Продукт на основе микроорганизмов также можно вносить таким образом, чтобы стимулировать колонизацию корней и/или ризосферы, а также сосудистой системы растения, для обеспечения здоровья и жизнеспособности растений. Таким образом, можно стимулировать фиксирующие питательные вещества микроорганизмы, такие как ризобиум и/или микориза, а также другие эндогенные (уже присутствующие в почве), а также экзогенные микроорганизмы или их побочные продукты, которые осуществляют борьбу с вредителями, сорняками или заболеваниями, или иным образом улучшают рост, здоровье и/или выход. Продукт на основе микроорганизмов также может поддерживать сосудистую систему растений, например, путем вхождения и колонизации указанной сосудистой системы и доставки метаболитов и питательных веществ, важных для здоровья и продуктивности растений, или метаболитов со свойствами контроля вредителей.The microbial product can also be applied to promote colonization of the roots and/or rhizosphere, as well as the plant's vascular system, to promote plant health and vitality. In this way, nutrient-fixing microorganisms such as rhizobium and/or mycorrhiza, as well as other endogenous (already present in the soil) as well as exogenous microorganisms or their by-products, can be stimulated to control pests, weeds or diseases, or otherwise thereby improving growth, health and/or yield. The microbial product may also support the plant vascular system, for example, by entering and colonizing said vascular system and delivering metabolites and nutrients important for plant health and productivity, or metabolites with pest control properties.

Преимущественно, способ не требует сложного оборудования или высокого расхода энергии. Представляющие интерес микроорганизмы можно культивировать в малом или большом масштабе на месте и использовать, даже все еще смешанными с их средой. Аналогично, метаболиты микроорганизмов можноAdvantageously, the method does not require complex equipment or high energy consumption. Microorganisms of interest can be cultured on a small or large scale in situ and used while still mixed with their environment. Likewise, metabolites of microorganisms can be

- 11 045948 получать в больших количествах в требуемой области.- 11 045948 receive in large quantities in the required area.

Преимущественно, продукты на основе микроорганизмов можно продуцировать в отдаленных регионах. В одном варианте осуществления продукты на основе микроорганизмов можно использовать для питания человека и/или предупреждения и/или лечения заболеваний. Установки для выращивания микроорганизмов могут работать автономно с использованием, например, солнечной, ветряной и/или гидроэлектрической энергии.Advantageously, microorganism-based products can be produced in remote regions. In one embodiment, microorganism-based products can be used for human nutrition and/or the prevention and/or treatment of diseases. Installations for growing microorganisms can operate autonomously using, for example, solar, wind and/or hydroelectric energy.

Продукты на основе микроорганизмов можно вносить непосредственно в отходы животноводства и/или использовать в предприятии по переработке отходов. Продукты на основе микроорганизмов также можно вносить непосредственно в загрязненную окружающую среду, такую как область разлива нефти или опасных отходов. Продукты на основе микроорганизмов также можно вносить в руду для выделения представляющих интерес металлов, минералов или других веществ. Продукты на основе микроорганизмов также можно инжектировать в нефтяные скважины и/или трубы, емкости и другое оборудование, ассоциированное с нефтяными скважинами и/или переработкой нефти. Таким образом, область применения включает буровое оборудование, оборудование для хранения нефтепродуктов, перекачивающий трубопровод, танкеры и нефтеперегонные установки.Microorganism-based products can be applied directly to animal waste and/or used in a waste treatment facility. Microorganism-based products can also be applied directly to a contaminated environment, such as an oil spill or hazardous waste area. Microbial products can also be added to the ore to isolate metals, minerals or other substances of interest. Microorganism-based products can also be injected into oil wells and/or pipes, tanks and other equipment associated with oil wells and/or oil processing. Thus, the scope of application includes drilling equipment, petroleum storage equipment, transfer pipeline, tankers and oil refineries.

Инокуляты микроорганизмовMicroorganism inocula

В одном варианте осуществления продукт на основе микроорганизмов представляет собой инокулят микроорганизмов. При внесении, например, на семена, растение или в почву пропашных культур, при лесоводческих операциях, на управляемые пастбища, культуры садоводства, контролируемые газонные травы, отходы животноводства и/или корма для животных инокулят становится неотъемлемо частью качеств обрабатываемой почвы или обрабатываемой среды и стимулирует здоровый рост природных полезных микроорганизмов, который является полезным для этой почвы, или среды, или растений и животных, которые выращиваются, кормятся или иным образом взаимодействуют с этой почвой и средой. После внесения почву инокуляты микроорганизмов по настоящему изобретению улучшают минерализацию органических веществ, увеличивают фиксацию азота, требуемую для фотосинтеза, повышают доступность фосфора для культур, ограничивая его утечку в окружающую среду, продуцируют полезные сигнальные метаболиты растений, стимулируют рост массы корней, облегчая поглощение воды и ключевых питательных веществ, повышают плодородность почвы и/или повышает количество биомассы.In one embodiment, the microorganism-based product is an inoculum of microorganisms. When applied to, for example, seed, plant or soil in row crops, silvicultural operations, managed pastures, horticultural crops, controlled turf grasses, animal waste and/or animal feed, the inoculum becomes integral to the qualities of the treated soil or managed environment and stimulates the healthy growth of naturally occurring beneficial microorganisms that are beneficial to that soil or environment, or to the plants and animals that are grown, fed, or otherwise interact with that soil and environment. Once applied to the soil, the inoculum of microorganisms of the present invention improves the mineralization of organic matter, increases nitrogen fixation required for photosynthesis, increases the availability of phosphorus to crops by limiting its leakage into the environment, produces beneficial plant signaling metabolites, stimulates the growth of root mass by facilitating the uptake of water and key nutrients, increase soil fertility and/or increases the amount of biomass.

В одном варианте осуществления инокуляты могут быть индивидуально адаптированы в зависимости от культуры или географии для облегчения стойкой колонизации полезными микроорганизмами, что делает эту технологию идеальной для заблаговременного контроля определенных культур, выращиваемых в совершенно различных почвенных экосистемах. Способность индивидуально адаптировать микроорганизмы для удовлетворения потребностей различных почвенных экосистем становится еще более важной по мере понимания того, как комплексные микробные сообщества реагируют на чрезвычайные температуры, длительную засуху, переменные дожди и другие факторы, являющиеся результатом изменения климата и интенсивного ведения сельского хозяйства.In one embodiment, inocula can be individually tailored by crop or geography to facilitate persistent colonization by beneficial microorganisms, making this technology ideal for early control of certain crops grown in vastly different soil ecosystems. The ability to individually adapt microorganisms to meet the needs of different soil ecosystems becomes even more important as we understand how complex microbial communities respond to extreme temperatures, prolonged drought, variable rainfall and other factors resulting from climate change and intensive agriculture.

Вследствие высокой плотности вегетативных клеток, спор, мицелиев и/или других пропагул микроорганизмов, в определенных вариантах осуществления настоящего изобретения продукты на основе микроорганизмов по настоящему изобретению являются уникально преимущественными ввиду их способности колонизировать окружающую среду, такую как почва, и взаимодействовать благоприятным образом с существующей микрофлорой. Вследствие исключительно высокого количества клеток, спор и/или мицелиев, продукты на основе микроорганизмов по настоящему изобретению позволяют длительное выживание микроорганизмов в почве (или другой соответствующей среде). Это выживание может далее быть увеличено и продлено, например, путем предоставления микроорганизмам питательных веществ.Due to the high density of vegetative cells, spores, mycelia, and/or other microbial propagules, in certain embodiments of the present invention, the microbial products of the present invention are uniquely advantageous due to their ability to colonize the environment, such as soil, and interact favorably with existing microflora . Due to the exceptionally high number of cells, spores and/or mycelia, the microorganism-based products of the present invention allow long-term survival of microorganisms in soil (or other suitable environment). This survival can be further increased and prolonged, for example, by providing the microorganisms with nutrients.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения проводят мониторинг выживания и сохранения микроорганизмов путем отслеживания и/или количественного определения микроорганизмов и/или их перемещения в почве или другой среде.In one embodiment of the present invention, the survival and persistence of microorganisms is monitored by tracking and/or quantifying the microorganisms and/or their movement in the soil or other environment.

Средства биологического контроляBiological control agents

В другом варианте осуществления продукт на основе микроорганизмов представляет собой средство биологического контроля. По сравнению с общепринятыми синтетическими химическими пестициды, которые могут загрязнять окружающую среду и неблагоприятным образом влиять на не являющиеся мишенью растения и животные, биопестициды являются нетоксичными, безопасными для применения и могут иметь высокую специфичность. Биопестициды, которые наилучшим образом используются в качестве профилактического, а не лечебного, инструмента для контроля сорняков, заболеваний, нематод и насекомых и других вредителей, позволяют фермерам уменьшать их традиционно высокую зависимость от химических пестицидов и гербицидов без влияния на выход культуры. Биопестициды помогают сформировать окружающую среду, в которой вредители неспособны обосноваться и развиваться, что является ключевой пользой, учитывая, что пролиферация сельскохозяйственных вредителей связана с неблагоприятной погодой. Применение биопестицидов также позволяет фермерам уменьшить загрязнение почвы для чередующихся культур, токсичность для не являющихся мишенью растений и животных, токсичность в отношении культуры, развитие резистентности к пестицидам и выход и утечку в чувствиIn another embodiment, the microorganism-based product is a biological control agent. Compared to conventional synthetic chemical pesticides, which can pollute the environment and adversely affect non-target plants and animals, biopesticides are non-toxic, safe to use and can be highly specific. Biopesticides, which are best used as a preventive, rather than curative, tool to control weeds, diseases, nematodes and insects and other pests, allow farmers to reduce their traditionally high dependence on chemical pesticides and herbicides without affecting crop yield. Biopesticides help create an environment in which pests are unable to establish and thrive, a key benefit given that pest proliferation is associated with adverse weather. The use of biopesticides also allows farmers to reduce soil contamination for rotational crops, toxicity to non-target plants and animals, crop toxicity, development of pesticide resistance, and yield and leakage in chemicals.

- 12 045948 тельные с точки зрения внешней среды области, источники воды и т.д. и другие последствия использования химических пестицидов.- 12 045948 environmentally sensitive areas, water sources, etc. and other consequences of the use of chemical pesticides.

Резистентность к химическим пестицидам является одной из основных проблем, поскольку резистентные вредители и насекомые угрожают продуктивности сельского хозяйства и после развития резистентности борьба с ними становится дорогостоящей.Resistance to chemical pesticides is a major problem because resistant pests and insects threaten agricultural productivity and, once resistance develops, become costly to control.

Изменения почвыSoil changes

В одном варианте осуществления продукт на основе микроорганизмов предназначен для изменения почвы для применения для улучшения здоровья, роста и выхода растений и/или культур, например, в сельском хозяйстве, садоводстве, выращивании в теплицах, озеленении территорий и т.п. Настоящее изобретение также используется для улучшения одного или нескольких качеств почвы, тем самым повышая эффективность почвы для сельскохозяйственных, домашних и садоводческих целей.In one embodiment, the microbial product is intended to amend soil for use in improving the health, growth and yield of plants and/or crops, such as in agriculture, horticulture, greenhouse cultivation, landscaping, and the like. The present invention is also used to improve one or more soil qualities, thereby increasing the effectiveness of the soil for agricultural, domestic and horticultural purposes.

Как используют в рамках изобретения, усиление означает улучшение или увеличение. Например, усиление здоровья растений означает улучшение способности растений расти и развиваться, включая способность растения препятствовать появлению вредителей и/или заболевания, и способность растения выживать при засухах и/или переувлажнении. Усиленный рост растений означает увеличение размера и/или массы растения, повышение способности растения достигать требуемого размера и/или массы. Усиленный выход означает улучшение конечных продуктов, продуцируемых растениями в культуре, например, путем увеличения количества плодов на растение, увеличения размера плодов и/или улучшения качества плодов (например, вкус, текстура).As used herein, enhancement means improvement or increase. For example, enhancing plant health means improving the plant's ability to grow and develop, including the plant's ability to resist pests and/or disease, and the plant's ability to survive drought and/or waterlogging. Increased plant growth means an increase in the size and/or weight of the plant, increasing the ability of the plant to achieve the required size and/or weight. Enhanced yield means improving the end products produced by plants in cultivation, for example, by increasing the number of fruits per plant, increasing fruit size, and/or improving fruit quality (e.g., flavor, texture).

Как используют в рамках изобретения, средство для изменения почвы или почвоулучшитель представляет собой любое соединение, материал или комбинацию соединений или материалов, которые добавляют в почву для улучшения физических свойств почвы. Средство для изменения почвы может включать органическое и неорганическое вещество и, кроме того, может включать, например, удобрения, пестициды и/или гербициды. Богатая питательными веществами почва с хорошим дренированием является необходимой для роста и здоровья растений, и, таким образом, средства для изменения почвы можно использовать для усиления роста и здоровья растений путем изменения содержания питательных веществ и влаги в почве. Изменение почвы также можно использовать для улучшения многих различных качеств почвы, включая, но не ограничиваясь ими, структуру почвы (например, предупреждение уплотнения); повышение концентрации питательных веществ и способности к запасанию; повышение удержания воды в сухих почвах; и повышение дренирования в переувлажненных почвах.As used herein, a soil amendment or soil improver is any compound, material, or combination of compounds or materials that is added to soil to improve the physical properties of the soil. The soil amendment may include organic and inorganic matter and may further include, for example, fertilizers, pesticides and/or herbicides. Nutrient-rich, well-draining soil is essential for plant growth and health, and thus soil amendments can be used to enhance plant growth and health by altering the nutrient and moisture content of the soil. Soil amendment can also be used to improve many different soil qualities, including, but not limited to, soil structure (eg, preventing compaction); increasing nutrient concentration and storage capacity; increasing water retention in dry soils; and increasing drainage in waterlogged soils.

В предпочтительных вариантах осуществления способы по изобретению включают внесение продукта на основе микроорганизмов, т.е. средства для изменения почвы на основе микроорганизмов, в почву, в которой растет или в которую будет посеяно растение или культура. Продукт на основе микроорганизмов может содержать микроорганизм и/или побочный продукт роста микроорганизма. В предпочтительных вариантах осуществления побочный продукт роста представляет собой софоролипидное биологическое поверхностно-активное вещество.In preferred embodiments, the methods of the invention include the application of a microorganism-based product, i.e. means for modifying the soil, based on microorganisms, into the soil in which a plant or crop grows or will be sown. A microorganism-based product may contain a microorganism and/or a by-product of the growth of a microorganism. In preferred embodiments, the growth byproduct is a sophorolipid biological surfactant.

В некоторых сельскохозяйственных вариантах осуществления композиции, описанные в настоящем описании, либо в сухом, либо в жидком составе, вносят в качестве обработки семян или на поверхность почвы, или на поверхность растения (например, на поверхность корней растения).In some agricultural embodiments, the compositions described herein, either in a dry or liquid formulation, are applied as a seed treatment to either the soil surface or the plant surface (eg, the plant root surface).

В определенных вариантах осуществления композиции, описанные в настоящем описании, вносят на поверхность почвы без вовлечения механических средств. Полезный эффект внесения в почву может активироваться дождем, разбрызгивателем, орошением затоплением или капельным орошением, а затем передаваться, например, корням растений для влияния на микробиом корней или облегчения поглощения микробного продукта в сосудистую систему культуры и растения, в которые вносят микробный продукт. В иллюстративном варианте осуществления композиции, описанные в настоящем описании, можно эффективно вносить через систему кругового орошения или распылением в борозду для семян.In certain embodiments, the compositions described herein are applied to the soil surface without the involvement of mechanical means. The beneficial effect of soil application can be activated by rain, sprinkler, flood or drip irrigation and then transmitted, for example, to plant roots to influence the root microbiome or facilitate uptake of the microbial product into the vascular system of the crop and plant to which the microbial product is applied. In an illustrative embodiment, the compositions described herein can be effectively applied through a center pivot irrigation system or by spraying into a seed furrow.

Продукт на основе микроорганизмов также можно вносить для стимуляции колонизации корней и/или ризосферы, а также сосудистой системы растения, для улучшения здоровья и жизнеспособности растения. Таким образом, можно стимулировать фиксирующие питательные вещества микроорганизмы, такие как ризобиум и/или микориза, а также другие эндогенные (уже присутствующие в почве), а также экзогенные микроорганизмы или их побочные продукты, которые улучшают рост, здоровье и/или выход культуры. Продукт на основе микроорганизмов также может поддерживать сосудистую систему растений, например, путем вхождения и колонизации указанной сосудистой системы и обеспечения метаболитов и питательных веществ, важных для здоровья и продуктивности растений.The microbial product can also be applied to stimulate colonization of the roots and/or rhizosphere, as well as the plant's vascular system, to improve plant health and vitality. In this way, nutrient-fixing microorganisms such as rhizobium and/or mycorrhiza, as well as other endogenous (already present in the soil) as well as exogenous microorganisms or their by-products, can be stimulated to improve crop growth, health and/or yield. The microbial product may also support the plant vascular system, for example, by entering and colonizing said vascular system and providing metabolites and nutrients important for plant health and productivity.

Почву можно обрабатывать в любой момент времени в ходе процесса культивации растения. Например, продукт на основе микроорганизмов можно вносить в почву до посева в нее семян или в любой момент времени после этого в ходе развития и роста растения или растений.The soil can be cultivated at any time during the plant cultivation process. For example, the microbial product may be applied to the soil prior to sowing seeds or at any time thereafter during the development and growth of the plant or plants.

В некоторых вариантах осуществления способ включает приведение почвы в контакт с микроорганизмом в комбинации с биологическими поверхностно-активными веществами, которые они продуцируют. Микроорганизмы могут быть либо живыми (или жизнеспособными), либо неактивными в момент внесения. Кроме того, способы могут включать добавление материалов, усиливающих рост микроорганизмов, в ходе внесения (например, добавление питательных веществ для стимуляции роста растений). ВIn some embodiments, the method includes bringing soil into contact with a microorganism in combination with biological surfactants that they produce. Microorganisms may be either living (or viable) or inactive at the time of application. In addition, methods may include adding microbial growth promoting materials during application (eg, adding nutrients to promote plant growth). IN

- 13 045948 одном варианте осуществления источники питательных веществ могут включать, например, азот, нитрат, фосфор, магний и/или углерод.- 13 045948 In one embodiment, the nutrient sources may include, for example, nitrogen, nitrate, phosphorus, magnesium and/or carbon.

В других вариантах осуществления способ включает простое внесение биологических поверхностно-активных веществ в почву без микроорганизмов.In other embodiments, the method includes simply adding biological surfactants to soil without microorganisms.

В одном варианте осуществления способ включает внесение продукта на основе микроорганизмов, содержащего дрожжи Starmerella bombicola и/или побочные продукты их роста, в почву, где композиция позволяет усиленное всасывание воды и/или питательных веществ из почвы. В одном варианте осуществления микроорганизмы продукта на основе микроорганизмов представляют собой Wickerhamomyces anomalus. В другом варианте осуществления продукт на основе микроорганизмов содержит SLP без микроорганизмов. Преимущественно, способы улучшают здоровье, рост и/или урожай растений без использования агрессивных химикатов.In one embodiment, the method includes applying a microbial product containing the yeast Starmerella bombicola and/or its growth by-products to the soil, where the composition allows enhanced absorption of water and/or nutrients from the soil. In one embodiment, the microorganism of the microorganism-based product is Wickerhamomyces anomalus. In another embodiment, the microorganism-based product contains SLP without microorganisms. Advantageously, the methods improve plant health, growth and/or yield without the use of harsh chemicals.

Настоящее изобретение может быть использовано для улучшения любого количества качеств в любом типе почвы, например, в глиняной, песчаной, илистой, торфянистой, известковой, суглинистой и/или их комбинациях. Более того, способы и композиции можно использовать для улучшения качества сухой, переувлажненной, пористой, истощенной, уплотненной почвы и/или их комбинаций.The present invention can be used to improve any number of qualities in any type of soil, for example, clay, sand, silt, peaty, calcareous, loamy and/or combinations thereof. Moreover, the methods and compositions can be used to improve the quality of dry, waterlogged, porous, depleted, compacted soil and/or combinations thereof.

В одном варианте осуществления способ может использоваться для улучшения дренирования и/или рассредоточения воды в переувлажненных почвах. В одном варианте осуществления способ может использоваться для повышения удержания воды в сухой почве.In one embodiment, the method can be used to improve drainage and/or water dispersal in waterlogged soils. In one embodiment, the method can be used to increase water retention in dry soil.

В одном варианте осуществления способ может использоваться для повышения удержания питательных веществ в пористых и/или истощенных почвах.In one embodiment, the method can be used to increase nutrient retention in porous and/or depleted soils.

Продукты на основе микроорганизмов можно использовать либо отдельно, либо в комбинации с другими соединениями для эффективного усиления здоровья, роста и/или урожая растений. Например, вместе с продуктом на основе микроорганизмов можно вносить коммерческие и/или природные удобрения, пестициды, гербициды и/или другие средства для изменения почвы. В определенных вариантах осуществления продукты на основе микроорганизмов можно использовать для повышения эффективности других соединений, например, путем обеспечения удержания соединения в почве или обеспечения более однородного распределения соединения в почве.Microorganism-based products can be used either alone or in combination with other compounds to effectively enhance plant health, growth and/or yield. For example, commercial and/or natural fertilizers, pesticides, herbicides and/or other soil amendments may be applied along with the microbial product. In certain embodiments, microorganism-based products can be used to enhance the effectiveness of other compounds, for example, by promoting retention of the compound in the soil or providing a more uniform distribution of the compound in the soil.

В других способах применения желаемые признаки почвы могут быть достигнуты путем добавления различных материалов в почву, включая, например, костную муку, люцерну, глютен кукурузы, карбоната калия и/или навоза различных животных, включая лошадей, коров, свиней, кур, летучих мышей, овец. Другие дополнительные элементы, которые могут быть добавлены, включают, но не ограничиваются ими, минеральные питательные вещества, такие как магний, фосфат, азот, калий, селен, кальций, сера, железо, медь и цинк. Точные материалы и их количества могут быть определены специалистомпочвоведом.In other applications, desired soil attributes can be achieved by adding various materials to the soil, including, for example, bone meal, alfalfa, corn gluten, potassium carbonate and/or manure from various animals, including horses, cows, pigs, chickens, bats, sheep Other additional elements that may be added include, but are not limited to, mineral nutrients such as magnesium, phosphate, nitrogen, potassium, selenium, calcium, sulfur, iron, copper and zinc. The exact materials and quantities can be determined by a soil specialist.

Биологические поверхностно-активные веществаBiological surfactants

В одном варианте осуществления продукт на основе микроорганизмов содержит биологическое поверхностно-активное вещество. Микробные биологические поверхностно-активные вещества представляют собой соединения, продуцируемые различными микроорганизмами, такими как бактерии, грибы и дрожжи. Биологические поверхностно-активные вещества составляют важный класс вторичных метаболитов, которые встречаются во многих микроорганизмах, таких как виды Starmerella, виды Pichia, виды Pseudomonas (P. aeruginosa, P. putida, P. florescens, P. fragi, P. syringae); Flavobacterium spp.; Bacillus spp. (В. subtilis, В. pumillus, В. cereus, В. licheniformis); виды Candida (C. albicans, С. rugosa, С. tropicalis, C. lipolytica, C. torulopsis); Rhodococcus sp.; Arthrobacter spp.; campylobacter spp.; cornybacterium spp. и т.д. Безопасные эффективные микробные биологические поверхностно-активные вещества уменьшают поверхностное и межфазное напряжение между молекулами жидкостей, твердых веществ и газов. Эту динамику можно использовать для способствования здоровью растений, увеличения урожая, контроля аэрации почвы и ответственного использования доступных источников воды для орошения.In one embodiment, the microorganism-based product contains a biological surfactant. Microbial biological surfactants are compounds produced by various microorganisms such as bacteria, fungi and yeast. Biological surfactants constitute an important class of secondary metabolites that are found in many microorganisms, such as Starmerella spp., Pichia spp., Pseudomonas spp. (P. aeruginosa, P. putida, P. florescens, P. fragi, P. syringae); Flavobacterium spp.; Bacillus spp. (B. subtilis, B. pumillus, B. cereus, B. licheniformis); Candida species (C. albicans, C. rugosa, C. tropicalis, C. lipolytica, C. torulopsis); Rhodococcus sp.; Arthrobacter spp.; campylobacter spp.; cornybacterium spp. etc. Safe, effective microbial biological surfactants reduce surface and interfacial tension between molecules of liquids, solids and gases. These dynamics can be used to promote plant health, increase yields, control soil aeration, and responsibly use available irrigation water sources.

Таким образом, в одном варианте осуществления продукт на основе микроорганизмов улучшает здоровье и продуктивность растений, подвергающихся дефициту воды.Thus, in one embodiment, the microbial product improves the health and productivity of plants subject to water stress.

Биологические поверхностно-активные вещества являются уникальными в том, что они продуцируются посредством ферментации микроорганизмов, но обладают теми же свойствами, что и химические поверхностно-активные вещества, в дополнение к другим признакам, которыми не обладают их синтетические аналоги. Биологические поверхностно-активные вещества снижают тенденцию воды к образованию луж, они повышают сцепление или смачиваемость поверхностей, что приводит к более интенсивному увлажнению всей ризосферы, и они уменьшают объем воды, который в ином случае может уйти ниже корневой зоны через микроканалы, образованные системами капельного и микроорошения. Эта смачиваемость также обеспечивает лучшее здоровье корневой системы, поскольку становится меньше зон усыхания (или чрезвычайной сухости), ингибирующих надлежащий рост корней и повышается доступность внесенных питательных веществ, поскольку химические питательные вещества и микроэлементы в большей мере становятся доступным и распределяются.Biological surfactants are unique in that they are produced through the fermentation of microorganisms, but have the same properties as chemical surfactants, in addition to other attributes that their synthetic counterparts do not possess. Biological surfactants reduce the tendency of water to pool, they increase the adhesion or wettability of surfaces, resulting in greater hydration of the entire rhizosphere, and they reduce the volume of water that might otherwise escape below the root zone through microchannels created by drip and drip systems. microirrigation. This wettability also ensures better root health as there are fewer areas of desiccation (or extreme dryness) to inhibit proper root growth and increased availability of applied nutrients as chemical nutrients and micronutrients are more readily available and distributed.

Более однородное распределение воды в ризосфере культуры, которое становится возможным в результате усиленной смачиваемости также препятствует накопление или улавливание воды выше опThe more uniform distribution of water in the rhizosphere of the crop, which becomes possible as a result of increased wettability, also prevents the accumulation or trapping of water above the maximum limit.

- 14 045948 тимальных уровней проникновения, тем самым, смягчая анаэробные условия, которые ингибируют свободный обмен кислорода и углерода. После эффективного внесения биологического поверхностного вещества формируется более пористая или дышащая ризосфера и корни становятся более резистентными к некоторым передаваемым через почву заболеваниям. Комбинация надлежащим образом гидратированной и аэрированной ризосферы также повышает чувствительность вредителей почвы и патогенов (таких как нематоды, и передаваемые через почву грибы и их споры) к химическим пестицидам и биопестицидам. Биологические поверхностно-активные вещества можно использовать для широкого диапазона полезных применений, включая контроль заболеваний и вредителей.- 14 045948 optimal penetration levels, thereby mitigating anaerobic conditions that inhibit the free exchange of oxygen and carbon. After effective application of biological surface matter, a more porous or breathable rhizosphere is formed and roots become more resistant to some soil-borne diseases. The combination of a properly hydrated and aerated rhizosphere also increases the sensitivity of soil pests and pathogens (such as nematodes, and soil-borne fungi and their spores) to chemical pesticides and biopesticides. Biological surfactants can be used for a wide range of beneficial applications, including disease and pest control.

Биологические поверхностно-активные вещества, получаемые в соответствии с настоящим изобретением, можно использовать для других, не относящихся к сельскому хозяйству, целей, включая, например, очистку труб, реакторы и других устройств или поверхностей.Biological surfactants produced in accordance with the present invention can be used for other non-agricultural purposes, including, for example, cleaning pipes, reactors and other devices or surfaces.

Биологические поверхностно-активные вещества по настоящему изобретению включают, например, низкомолекулярные гликолипиды (GL), липопептиды (LP), флаволипиды (FL), фосфолипиды и высокомолекулярные полимеры, такие как липопротеины, комплексы липополисахарид-белок и комплексы полисахарид-белок-жирная кислота.The biological surfactants of the present invention include, for example, low molecular weight glycolipids (GL), lipopeptides (LP), flavolipids (FL), phospholipids and high molecular weight polymers such as lipoproteins, lipopolysaccharide-protein complexes and polysaccharide-protein-fatty acid complexes.

Биологические поверхностно-активные вещества являются биодеградируемыми и могут быть без труда и недорого получены с использованием отдельных организмов на обновляемых субстратах. Большинство организмов, продуцирующих биологические поверхностно-активные вещества, продуцируют биологические поверхностно-активные вещества в ответ на присутствие источника углеводородов (например, масла, сахар, глицерин, и т.д.) в среде для выращивания. Другие компоненты среды, такие как концентрация железа, также могут значительно влиять на продукцию биологических поверхностноактивных веществ.Biological surfactants are biodegradable and can be easily and inexpensively produced using individual organisms on renewable substrates. Most biological surfactant-producing organisms produce biological surfactants in response to the presence of a source of hydrocarbons (eg, oils, sugar, glycerol, etc.) in the growth medium. Other media components, such as iron concentration, can also significantly influence the production of biological surfactants.

В одном варианте осуществления микробное биологическое поверхностно-активное вещество представляет собой гликолипид, такой как рамнолипид, софоролипиды (SLP), трегалозный липид и маннозилэритроловый липид (MEL).In one embodiment, the microbial biological surfactant is a glycolipid such as rhamnolipid, sophorolipids (SLP), trehalose lipid, and mannosylerythrol lipid (MEL).

Микробные фабрикиMicrobial factories

Микроорганизмы и продукты их выращивания, полученные согласно настоящему изобретению, можно использовать для получения широкого набора полезных продуктов, включая, например, биопестициды, биологические поверхностно-активные вещества, этанол, питательные соединения, терапевтические белки, такие как инсулин, соединения, пригодные в качестве вакцин, и другие биополимеры. Микроорганизмы, используемые в качестве этих микробных фабрик, могут быть природными, мутантными или рекомбинантными.The microorganisms and their products obtained according to the present invention can be used to obtain a wide range of useful products, including, for example, biopesticides, biological surfactants, ethanol, nutritional compounds, therapeutic proteins such as insulin, compounds useful as vaccines , and other biopolymers. The microorganisms used as these microbial factories can be natural, mutant or recombinant.

Микроорганизмы, выращиваемые в соответствии с настоящим изобретениемMicroorganisms grown in accordance with the present invention

Микроорганизмы, выращиваемые в соответствии с системами и способами по настоящему изобретению, могут представлять собой, например, бактерии, дрожжи и/или грибы. Эти микроорганизмы могут представлять собой природные или генетически модифицированные микроорганизмы. Например, микроорганизмы могут быть трансформированы определенными генами, чтобы проявлять определенные характеристики.Microorganisms grown in accordance with the systems and methods of the present invention may be, for example, bacteria, yeast and/or fungi. These microorganisms may be natural or genetically modified microorganisms. For example, microorganisms can be transformed with certain genes to exhibit certain characteristics.

В конкретных вариантах осуществления микроорганизмы представляют собой бактерии, в том числе грамположительные и грамотрицательные бактерии. Бактерии могут представлять собой, например Bacillus firmus, Bacillus laterosporus, Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquifaciens, Azobacter vinelandii, Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens (Kluyver), Agrobacterium radiobacter, Azospirillumbrasiliensis, Azobacter chroococcum, Rhizobium, Sphingomonas paucimobilis, Ralslonia eulropha, Clostridium (C. butyricum, C. tyrobutyricum, C. acetobutyricum, Clostridium NIPER 7 и С. beijerinckii) и/или Rhodospirillum rubrum.In specific embodiments, the microorganisms are bacteria, including gram-positive and gram-negative bacteria. The bacteria may be, for example, Bacillus firmus, Bacillus laterosporus, Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquifaciens, Azobacter vinelandii, Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens (Kluyver), Agrobacterium radiobacter, Azospirillumbrasiliensis, Azobacter chroococcum, Rhizobium, Sphingomonas paucimobilis, Ralslonia eulropha, Clostridium (C. butyricum, C. tyrobutyricum, C. acetobutyricum, Clostridium NIPER 7 and C. beijerinckii) and/or Rhodospirill um rubrum.

В другом варианте осуществления микроорганизм представляет собой дрожжевой организм или гриб. Виды дрожжей и грибов, пригодные для применения в соответствии с настоящим изобретением, включают Candida, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii sequela и Saccharomyces torula, Issalchenkia, Kluyveromyces, Pichia, Wickerhamomyces, Starmerella, Mycorrhiza, Mortierella, Phycomyces, Blakeslea, Thraustochytrium, Phythium, Entomophthora, Aureobasidium pullulans, Fusarium venenalum, Aspergillus, Trichoderma reesei и/или Rhizopus spp.In another embodiment, the microorganism is a yeast organism or a fungus. Yeast and fungal species suitable for use in accordance with the present invention include Candida, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boulardii sequela and Saccharomyces torula, Issalchenkia, Kluyveromyces, Pichia, Wickerhamomyces, Starmerella, Mycorrhiza, Mortierella, Phycomyces, Blakeslea, Thraustochytrium, Phythium, Entomophthora , Aureobasidium pullulans, Fusarium venenalum, Aspergillus, Trichoderma reesei and/or Rhizopus spp.

В одном варианте осуществления дрожжи представляют собой дрожжи-убийцы. Как используют в рамках изобретения, дрожжи-убийцы означают штамм дрожжей, характеризующийся секрецией ими токсичных белков или гликопротеинов, к которым сам штамм является устойчивым. Экзотоксины, секретируемые дрожжами-убийцами, способны вызывать гибель других штаммов дрожжей, грибов или бактерий. Например, микроорганизмы, которые могут контролироваться с помощью дрожжей-убийц, включают Fusarium и другие нитчатые грибы. Примерами дрожжей-убийц в соответствии с настоящим изобретением являются дрожжи-убийцы, которые можно безопасно использовать в пищевой промышленности и бродильном производстве, например, для изготовления пива, вина и хлеба; дрожжи-убийцы, которые можно использовать для контроля других микроорганизмов, которые могут контаминировать такие процессы производства; дрожжи-убийцы, которые можно использовать в биоконтроле для консервации пищи; дрожжи-убийцы, которые можно использовать для лечения грибковых инфекций как человека, такIn one embodiment, the yeast is killer yeast. As used herein, killer yeast means a strain of yeast characterized by its secretion of toxic proteins or glycoproteins to which the strain itself is resistant. Exotoxins secreted by killer yeast can cause the death of other strains of yeast, fungi, or bacteria. For example, microorganisms that can be controlled by killer yeasts include Fusarium and other filamentous fungi. Examples of killer yeasts in accordance with the present invention are killer yeasts that can be safely used in the food and fermentation industries, for example, to make beer, wine and bread; killer yeasts, which can be used to control other microorganisms that may contaminate such production processes; killer yeast, which can be used in biocontrol for food preservation; killer yeast that can be used to treat fungal infections in both humans and

- 15 045948 и растений; и дрожжи-убийцы, которые можно использовать в технологии рекомбинантных ДНК. Такие дрожжи могут включать, но не ограничиваются ими, Wickerhamomyces, Pichia (например, Pichia anomala, Pichia guielliermondii, Pichia kudrizvzevii) Hansenula, Saccharomyces, Hanseniaspora, такие как Hanseniaspora uvarum, Ustilago maydis, Debaryomyces hansenii, Candida, Cryptococcus, Kluyveromyces, Toruiopsis, Ustilago, Williopsis, Zygosaccharomyces, такие как Zygosaccharomyces bailii, и другие.- 15 045948 and plants; and killer yeast, which can be used in recombinant DNA technology. Such yeast may include, but are not limited to them, WickerHamomyces, Pichia (for example, Pichia Anomala, Pichia Guailliermondii, Pichia Kudrizvzevi) Hansenula, Saccharmyces, Hanseniaspora, such as Hanseniaspora Uvarum, Uvarum, Ustilag o Maydis, Debaryomyces Hansenii, Candida, Cryptococcus, Kluyveromyces, Toriopsis, Ustilago, Williopsis, Zygosaccharomyces such as Zygosaccharomyces bailii, and others.

В других вариантах осуществления микроорганизм может представлять собой культуру клеток, например, такую как культура клеток насекомых, нематод или млекопитающих.In other embodiments, the microorganism may be a cell culture, such as, for example, an insect, nematode, or mammalian cell culture.

Растения-мишениTarget plants

Растения, для которых может быть полезным применение продуктов и способов по настоящему изобретению, включают: пропашные культуры (например, кукуруза, соя, сорго, арахис, картофель и т.д.), полевые культуры (например, люцерна, пшеница, злаки и т.д.), древесные культуры (например, грецкий орех, миндаль, пекан, фундук, фисташки и т.д.), цитрусовые культуры (например, апельсин, лимон, грейпфрут и т.д.), плодовые культуры (например, яблоки, груши и т.д.), газонные культуры, декоративные культуры (например, цветы, вьющиеся растения и т.д.), овощи (например, помидоры, морковь и т.д.), лозовые культуры (например, виноград, клубника, черника, ежевика и т.д.), лесные деревья (например, сосна, ель, эвкалипт, тополь и т.д.), хозяйственные пастбища (любая смесь растений, используемых для поддержания травоядных животных).Plants that may benefit from the use of the products and methods of the present invention include: row crops (e.g., corn, soybeans, sorghum, peanuts, potatoes, etc.), field crops (e.g., alfalfa, wheat, cereals, etc.) .etc.), tree crops (e.g. walnuts, almonds, pecans, hazelnuts, pistachios, etc.), citrus crops (e.g. orange, lemon, grapefruit, etc.), fruit crops (e.g. apples , pears, etc.), lawn crops, ornamental crops (e.g. flowers, climbing plants, etc.), vegetables (e.g. tomatoes, carrots, etc.), vine crops (e.g. grapes, strawberries , blueberries, blackberries, etc.), forest trees (e.g. pine, spruce, eucalyptus, poplar, etc.), commercial grasslands (any mixture of plants used to support herbivores).

Польза может иметь форму, например, увеличенного выхода, качества, резистентности к заболеваниям и вредителям, уменьшения стрессового воздействия (например, соли, засухи, жары и т.д.) и улучшения использования воды.Benefits may take the form of, for example, increased yield, quality, disease and pest resistance, reduced stress (eg salt, drought, heat, etc.) and improved water use.

Следующие растения, для которых могут быть полезными продукты и способы по изобретению, включают все растения, которые принадлежат надсемейству Viridiplantae, в частности, однодольные и двудольные растения, включающие кормовые или фуражные бобовые, декоративные растения, пищевые культуры, деревья или кустарники из Acer spp., Actinidia spp., Abelmoschus spp., Agave sisalana, Agropyron spp., Agrostis stolonifera, Allium spp., Amaranthus spp., Ammophila arenaria, Ananas comosus, Annona spp., Apium graveolens, Arachis spp, Artocarpus spp., Asparagus officinalis, Avena spp. (например, Avena sativa, Avena fatua, Avena byzantina, Avena fatua var. sativa, Avena hybrida), Averrhoa carambola, Bambusa sp., Benincasa hispida, Bertholletia excelsea, Beta vulgaris, Brassica spp. (например, Brassica napus, Brassica rapa ssp. [канола, масличный рапс, репа масличная]), Cadaba farinosa, Camellia sinensis, Canna indica, Cannabis sativa, Capsicum spp., Carex elata, Carica papaya, Carissa macrocarpa, Carya spp., Carthamus tinctorius, Castanea spp., Ceiba pentandra, Cichorium endivia, Cinnamomum spp., Citrullus lanatus, Citrus spp., Cocos spp., Coffea spp., Colocasia esculenta, Cola spp., Corchorus sp., Coriandrum sativum, Corylus spp., Crataegus spp., Crocus sativus, Cucurbita spp., Cucumis spp., Cynara spp., Daucus carota, Desmodium spp., Dimocarpus longan, Dioscorea spp., Diospyros spp., Echinochloa spp., Elaeis (например, Elaeis guineensis, Elaeis oleifera), Eleusine coracana, Eragrostis tef, Erianthus sp., Eriobotrya japonica, Eucalyptus sp., Eugenia uniflora, Fagopyrum spp., Fagus spp., Festuca arundinacea, Ficus carica, Fortunella spp., Fragaria spp., Ginkgo biloba, Glycine spp. (например, Glycine max, Soja hispida или Soja max), Gossypium hirsutum, Helianthus spp. (например, Helianthus annuus), Hemerocallis fulva, Hibiscus spp., Hordeum spp. (например, Hordeum vulgare), Ipomoea batatas, Juglans spp., Lactuca sativa, Lathyrus spp., Lens culinaris, Linum usitatissimum, Litchi chinensis, Lotus spp., Luffa acutangula, Lupinus spp., Luzula sylvatica, Lycopersicon spp. (например, Lycopersicon esculentum, Lycopersicon lycopersicum, Lycopersicon pyriforme), Macrotyloma spp., Malus spp., Malpighia emarginata, Mammea americana, Mangifera indica, Manihot spp., Manilkara zapota, Medicago sativa, Melilotus spp., Mentha spp., Miscanthus sinensis, Momordica spp., Morus nigra, Musa spp., Nicotiana spp., Olea spp., Opuntia spp., Ornithopus spp., Oryza spp. (например, Oryza sativa, Oryza latifolia), Panicum miliaceum, Panicum virgatum, Passiflora edulis, Pastinaca sativa, Pennisetum sp., Persea spp., Petroselinum crispum, Phalaris arundinacea, Phaseolus spp., Phleum pratense, Phoenix spp., Phragmites australis, Physalis spp., Pinus spp., Pistacia vera, Pisum spp., Poa spp., Populus spp., Prosopis spp., Prunus spp., Psidium spp., Punica granatum, Pyrus communis, Quercus spp., Raphanus sativus, Rheum rhabarbarum, Ribes spp., Ricinus communis, Rubus spp., Saccharum spp., Salix sp., Sambucus spp., Secale cereale, Sesamum spp., Sinapis sp., Solanum spp. (например, Solanum tuberosum, Solanum integrifolium или Solanum lycopersicum), Sorghum bicolor, Spinacia spp., Syzygium spp., Tagetes spp., Tamarindus indica, Theobroma cacao, Trifolium spp., Tripsacum dactyloides, Triticosecale rimpaui, Triticum spp. (например, Triticum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum hybernum, Triticum macha, Triticum sativum, Triticum monococcum или Triticum vulgare), Tropaeolum minus, Tropaeolum majus, Vaccinium spp., Vicia spp., Vigna spp., Viola odorata, Vitis spp., Zea mays, Zizania palustris, Ziziphus spp., и другие.The following plants that may benefit from the products and methods of the invention include all plants that belong to the superfamily Viridiplantae, in particular monocotyledons and dicotyledons, including forage or forage legumes, ornamental plants, food crops, trees or shrubs of Acer spp. , Actinidia spp., Abelmoschus spp., Agave sisalana, Agropyron spp., Agrostis stolonifera, Allium spp., Amaranthus spp., Ammophila arenaria, Ananas comosus, Annona spp., Apium graveolens, Arachis spp, Artocarpus spp., Asparagus officinalis, Avena spp. (e.g. Avena sativa, Avena fatua, Avena byzantina, Avena fatua var. sativa, Avena hybrida), Averrhoa carambola, Bambusa sp., Benincasa hispida, Bertholletia excelsea, Beta vulgaris, Brassica spp. (e.g. Brassica napus, Brassica rapa ssp. [canola, oilseed rape, oilseed turnip]), Cadaba farinosa, Camellia sinensis, Canna indica, Cannabis sativa, Capsicum spp., Carex elata, Carica papaya, Carissa macrocarpa, Carya spp., Carthamus tinctorius, Castanea spp., Ceiba pentandra, Cichorium endivia, Cinnamomum spp., Citrullus lanatus, Citrus spp., Cocos spp., Coffea spp., Colocasia esculenta, Cola spp., Corchorus sp., Coriandrum sativum, Corylus spp., Crataegus spp., Crocus sativus, Cucurbita spp., Cucumis spp., Cynara spp., Daucus carota, Desmodium spp., Dimocarpus longan, Dioscorea spp., Diospyros spp., Echinochloa spp., Elaeis (e.g. Elaeis guineensis, Elaeis oleifera ), Eleusine coracana, Eragrostis tef, Erianthus sp., Eriobotrya japonica, Eucalyptus sp., Eugenia uniflora, Fagopyrum spp., Fagus spp., Festuca arundinacea, Ficus carica, Fortunella spp., Fragaria spp., Ginkgo biloba, Glycine spp. (e.g. Glycine max, Soja hispida or Soja max), Gossypium hirsutum, Helianthus spp. (e.g. Helianthus annuus), Hemerocallis fulva, Hibiscus spp., Hordeum spp. (e.g. Hordeum vulgare), Ipomoea batatas, Juglans spp., Lactuca sativa, Lathyrus spp., Lens culinaris, Linum usitatissimum, Litchi chinensis, Lotus spp., Luffa acutangula, Lupinus spp., Luzula sylvatica, Lycopersicon spp. (e.g. Lycopersicon esculentum, Lycopersicon lycopersicum, Lycopersicon pyriforme), Macrotyloma spp., Malus spp., Malpighia emarginata, Mammea americana, Mangifera indica, Manihot spp., Manilkara zapota, Medicago sativa, Melilotus spp., Mentha spp., Miscanthus sinensis , Momordica spp., Morus nigra, Musa spp., Nicotiana spp., Olea spp., Opuntia spp., Ornithopus spp., Oryza spp. (e.g. Oryza sativa, Oryza latifolia), Panicum miliaceum, Panicum virgatum, Passiflora edulis, Pastinaca sativa, Pennisetum sp., Persea spp., Petroselinum crispum, Phalaris arundinacea, Phaseolus spp., Phleum pratense, Phoenix spp., Phragmites australis, Physalis spp., Pinus spp., Pistacia vera, Pisum spp., Poa spp., Populus spp., Prosopis spp., Prunus spp., Psidium spp., Punica granatum, Pyrus communis, Quercus spp., Raphanus sativus, Rheum rhabarbarum , Ribes spp., Ricinus communis, Rubus spp., Saccharum spp., Salix sp., Sambucus spp., Secale cereale, Sesamum spp., Sinapis sp., Solanum spp. (e.g. Solanum tuberosum, Solanum integrifolium or Solanum lycopersicum), Sorghum bicolor, Spinacia spp., Syzygium spp., Tagetes spp., Tamarindus indica, Theobroma cacao, Trifolium spp., Tripsacum dactyloides, Triticosecale rimpaui, Triticum spp. (e.g. Triticum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum hybernum, Triticum macha, Triticum sativum, Triticum monococcum or Triticum vulgare), Tropaeolum minus, Tropaeolum majus, Vaccinium spp., Vicia spp., Vigna spp., Viola odorata, Vitis spp., Zea mays, Zizania palustris, Ziziphus spp., and others.

Следующие примеры растений включают, но не ограничиваются ими, кукурузу (Zea mays), Brassica sp. (например, В. napus, В. rapa, В. juncea), в частности те виды Brassica, которые пригодны в качестве источников масла семян, люцерну (Medicago sativa), рис (Oryza sativa), рожь (Secale cereale), сорго (Sorghum bicolor, Sorghum vulgare), щетинник (например, просо африканское (Pennisetum glaucum), просо обыкновенное (Panicum miliaceum), просо итальянское (Setaria italica), просо пальчатое (Eleusine coracana)), подсолнечник (Helianthus annuus), сафлор (Carthamus tinctorius), пшеницу (Triticum aestivum), сою (Glycine max), табак (Nicotiana tabacum), картофель (Solanum tuberosum), арахис (Arachis hypogaea),The following examples of plants include, but are not limited to, corn (Zea mays), Brassica sp. (e.g. B. napus, B. rapa, B. juncea), in particular those Brassica species that are suitable as sources of seed oil, alfalfa (Medicago sativa), rice (Oryza sativa), rye (Secale cereale), sorghum ( Sorghum bicolor, Sorghum vulgare), bristle grass (e.g. pearl millet (Pennisetum glaucum), millet (Panicum miliaceum), millet (Setaria italica), finger millet (Eleusine coracana)), sunflower (Helianthus annuus), safflower (Carthamus tinctorius ), wheat (Triticum aestivum), soybean (Glycine max), tobacco (Nicotiana tabacum), potato (Solanum tuberosum), peanut (Arachis hypogaea),

- 16 045948 хлопок (Gossypium barbadense, Gossypium hirsutum), сладкий картофель (Ipomoea batatus), маниоку (Manihot esculenta), кофе (Coffea spp.), кокос (Cocos nucifera), ананас (Ananas comosus), цитрусовые деревья (Citrus spp.), какао (Theobroma cacao), чай (Camellia sinensis), банан (Musa spp.), авокадо (Persea americana), фигу (Ficus casica), гуаву (Psidium guajava), манго (Mangifera indica), оливу (Olea europaea), папайю (Carica papaya), кэшью (Anacardium occidentale), орех макадамия (Macadamia integrifolia), миндаль (Prunus amygdalus), сахарную свеклу (Beta vulgaris), сахарный тростник (Saccharum spp.), овес, ячмень, овощи, декоративные растения и хвойные растения.- 16 045948 cotton (Gossypium barbadense, Gossypium hirsutum), sweet potato (Ipomoea batatus), cassava (Manihot esculenta), coffee (Coffea spp.), coconut (Cocos nucifera), pineapple (Ananas comosus), citrus trees (Citrus spp. ), cocoa (Theobroma cacao), tea (Camellia sinensis), banana (Musa spp.), avocado (Persea americana), fig (Ficus casica), guava (Psidium guajava), mango (Mangifera indica), olive (Olea europaea) , papaya (Carica papaya), cashew (Anacardium occidentale), macadamia nut (Macadamia integrifolia), almond (Prunus amygdalus), sugar beet (Beta vulgaris), sugar cane (Saccharum spp.), oats, barley, vegetables, ornamental plants and coniferous plants.

Овощи включают помидоры (Lycopersicon esculentum), салат-латук (например, Lactuca sativa), зеленые бобы (Phaseolus vulgaris), бобы лимские (Phaseolus limensis), горох (Lathyrus spp.) и представителей рода Cucumis, таких как огурец (С. sativus), канталупу (С. cantalupensis) и мускусную дыню (С. melo). Декоративные растения включают азалию (Rhododendron spp.), гортензию (Macrophylla hydrangea), гибискус (Hibiscus rosasanensis), розы (Rosa spp.), тюльпаны (Tulipa spp.), нарциссы (Narcissus spp.), петунии (Petunia hybrida), гвоздику (Dianthus caryophyllus), пуансеттию (Euphorbia pulcherrima) и хризантему. Хвойные растения, которые могут быть использованы для применения на практике вариантов осуществления, включают, например, сосны, такие как сосна ладанная (Pinus taeda), сосна Эллиота (Pinus elliotii), сосна желтая (Pinus ponderosa), сосна скрученная широкохвойная (Pinus contorta) и сосна лучистая (Pinus radiata); калифорнийскую пихту (Pseudotsuga menziesii); тсугу западную (Tsuga canadensis); ель ситхинскую (Picea glauca); секвойю (Sequoia sempervirens); истинные пихты, такие как белая пихта (Abies amabilis) и пихта бальзимическая (Abies balsamea); и кедры, такие как туя (Thuja plicata) и кедр Аляски (Chamaecyparis nootkatensis). Растения согласно вариантам осуществления включают сельскохозяйственные растения (например, кукурузу, люцерну, подсолнечник, капусту декоративную, сою, хлопок, сафлор, арахис, сорго, пшеницу, просо, табак и т.д.), такие как кукуруза и соя.Vegetables include tomatoes (Lycopersicon esculentum), lettuce (such as Lactuca sativa), green beans (Phaseolus vulgaris), lima beans (Phaseolus limensis), peas (Lathyrus spp.), and members of the Cucumis genus such as cucumber (C. sativus ), cantaloupe (C. cantalupensis) and cantaloupe (C. melo). Ornamental plants include azalea (Rhododendron spp.), hydrangea (Macrophylla hydrangea), hibiscus (Hibiscus rosasanensis), roses (Rosa spp.), tulips (Tulipa spp.), daffodils (Narcissus spp.), petunias (Petunia hybrida), carnations (Dianthus caryophyllus), poinsettia (Euphorbia pulcherrima) and chrysanthemum. Coniferous plants that can be used to practice the embodiments include, for example, pine trees such as lodgepole pine (Pinus taeda), Elliott pine (Pinus elliotii), ponderosa pine (Pinus ponderosa), lodgepole pine (Pinus contorta) and radiata pine (Pinus radiata); California fir (Pseudotsuga menziesii); western hemlock (Tsuga canadensis); Sitka spruce (Picea glauca); sequoia (Sequoia sempervirens); true firs such as white fir (Abies amabilis) and balsam fir (Abies balsamea); and cedars such as arborvitae (Thuja plicata) and Alaska cedar (Chamaecyparis nootkatensis). Plants in embodiments include crop plants (eg, corn, alfalfa, sunflower, kale, soybeans, cotton, safflower, peanuts, sorghum, wheat, millet, tobacco, etc.) such as corn and soybeans.

Газонные травы включают, но не ограничиваются ими: мятлик однолетний (Роа annua); райграс однолетний (Lolium multiflorum); мятлик сплюснутый (Роа compressa); овсяницу красную (Festuca rubra); полевицу тонкую (Agrostis tenuis); полевицу болотную (Agrostis palustris); пырей гребенчатый (Agropyron desertorum); пырей пустынный (Agropyron cristatum); овсяницу жестковатую (Festuca longifolia); мятлик луговой (Роа pratensis); ежу сборную (Dactylis glomerate); райграсе пастбищный (Lolium perenne); овсяницу красная (Festuca rubra); полевицу белую (Agrostis alba); мятлик обыкновенный (Роа trivialis); овсяницу желобчатую (Festuca ovine); кострец безостый (Bromus inermis); овсяницу тростниковую (Festuca arundinacea); тимофеевку (Phleum pretense); полевицу собачью (Agrostis canine); бескильницу расставленную (Puccinellia distans); пырей Смита (Agropyron smithii); бермудскую траву (Cynodon spp.); августинову траву (Stenotaphrum secundatum); цойсию японскую (Zoysia spp.); гречку заметную (Paspalum notatum); аксонопус сжатый (Axonopus affinis); эремохлою змеехвостую (Eremochloa ophiuroides); кикуйю (Pennisetum clandesinum); паспалум влагалищный (Paspalum vaginatum); зубровку душистую (Bouteloua gracilis); бизонову траву (Buchloe dactyloids); бутелуа боковую (Bouteloua curtipendula).Lawn grasses include, but are not limited to: Poa annua; annual ryegrass (Lolium multiflorum); bluegrass (Roa compressa); red fescue (Festuca rubra); thin bentgrass (Agrostis tenuis); marsh bentgrass (Agrostis palustris); wheatgrass (Agropyron desertorum); desert wheatgrass (Agropyron cristatum); tough fescue (Festuca longifolia); meadow bluegrass (Rhoa pratensis); hedgehog (Dactylis glomerate); perennial ryegrass (Lolium perenne); red fescue (Festuca rubra); white bentgrass (Agrostis alba); common bluegrass (Poa trivialis); grooved fescue (Festuca ovine); awnless brome (Bromus inermis); tall fescue (Festuca arundinacea); timothy grass (Phleum pretense); dog bentgrass (Agrostis canine); distans (Puccinellia distans); Smith's wheatgrass (Agropyron smithii); Bermuda grass (Cynodon spp.); Augustine grass (Stenotaphrum secundatum); Japanese zoysia (Zoysia spp.); noticeable buckwheat (Paspalum notatum); compressed axonopus (Axonopus affinis); snaketail eremochloa (Eremochloa ophiuroides); Kikuyu (Pennisetum clandesinum); vaginal paspalum (Paspalum vaginatum); sweet bison (Bouteloua gracilis); buffalo grass (Buchloe dactyloids); Bouteloua curtipendula.

Представляющие интерес растения включают зерновые растения, которые обеспечивают представляющие интерес семена, масличные растения и бобовые растения. Представляющие интерес семена включают семена зерновых культур, таких как кукуруза, пшеница, ячмень, рис, сорго, рожь, просо и т.д. Масличные растения включают хлопок, сою, сафлор, подсолнечник, капусту декоративную, маис, люцерну, пальму, кокос, лен, клещевину, оливу и т.д. Бобовые растения включают бобы и горох. Бобовые включают циамопсис, рожковое дерево, пажитник, сою, фасоль многоцветковую, вигну китайскую, фасоль золотистую, лимскую фасоль, стручковую фасоль, чечевицу, бараний горох и т.д.Plants of interest include cereal plants that provide seeds of interest, oilseeds and leguminous plants. Seeds of interest include seeds of cereal crops such as corn, wheat, barley, rice, sorghum, rye, millet, etc. Oilseed plants include cotton, soybean, safflower, sunflower, cabbage, maize, alfalfa, palm, coconut, flax, castor bean, olive, etc. Legumes include beans and peas. Legumes include cyamopsis, carob, fenugreek, soybean, bean, cowpea, golden bean, lima bean, green bean, lentil, snap pea, etc.

Вредители-мишениTarget pests

Продукты и способы по настоящему изобретению можно использовать для уменьшения повреждения, вызываемого широким диапазоном вредителей.The products and methods of the present invention can be used to reduce damage caused by a wide range of pests.

Примеры таких вредителей включают членистоногих, включая, например, Lepidoptera (например, Plutellidae, Noctuidae, Pyralidae, Tortricidae, Lyonetiidae, Carposinidae, Gelechiidae, Crambidae, Arctiidae и Lymantriidae), Hemiptera (например, Cicadellidae, Delphacidae, Psyllidae, Aphididae, Aleyrodidae, Orthezidae, Miridae, Tingidae, Pentatomidae и Lygaiedae), Coleoptera (например, Scarabaeidae, Elateridae, Coccinellidae, Cerambycidae, Chrysomelidae и Curculionidae), Diptera (например, Muscidae, Calliphoridae, Sarcophagidae, Anthomyiidae, Tephritidae, Opomyzoidea и Carnoidea), Orthoptera (например, Acrididae, Catantopidae и Pyrgomorphidae), Thysanoptera (напримр, Thripidae, Aeolothripidae и Merothripidae), Tylenchida (например, Aphelenchoididae и Neotylechidae), Collembola (например, Onychiurus и Isotomidae), Acarina (например, Tetranychidae, Dermanyssidae, Acaridae и Sarcoptidae), Stylommatophora (например, Philomycidae и Bradybaenidae), Ascaridida (например, Ascaridida и Anisakidae), Opisthorchiida, Strigeidida, Blattodea (например, Blaberidae, Cryptocercidae и Panesthiidae) и Thysanura (например, Lepismatidae, Lepidotrichidae и Nicoletiidae).Examples of such pests include arthropods, including, for example, Lepidoptera (for example, Plutellidae, Noctuidae, Pyralidae, Tortricidae, Lyonetiidae, Carposinidae, Gelechiidae, Crambidae, Arctiidae and Lymantiida ), Hemiptera (for example, Cicadellidae, Delphacidae, Psyllidae, Aphididae, AlayRodidae, Orthezidae , Miridae, Tingidae, Pentatomidae and Lygaiedae), Coleoptera (e.g. Scarabaeidae, Elateridae, Coccinellidae, Cerambycidae, Chrysomelidae and Curculionidae), Diptera (e.g. Muscidae, Calliphoridae, Sarcophagidae, Anthomyiidae, Tephritidae, Opomyzoidea and Carnoidea), Orthoptera (e.g. Acrididae, Catantopidae and Pyrgomorphidae), Thysanoptera (e.g. Thripidae, Aeolothripidae and Merothripidae), Tylenchida (e.g. Aphelenchoididae and Neotylechidae), Collembola (e.g. Onychiurus and Isotomidae), Acarina (e.g. Tetranychidae, Dermanyssidae, Acaridae and Sarcoptidae), Styl ommatophora (e.g. Philomycidae and Bradybaenidae), Ascaridida (e.g. Ascaridida and Anisakidae), Opisthorchiida, Strigeidida, Blattodea (e.g. Blaberidae, Cryptocercidae and Panesthiidae) and Thysanura (e.g. Lepismatidae, Lepidotrichidae and Nicoletiidae).

Примеры вредителей, относящихся к Lepidoptera, включают Chilo suppressalis Walker, Cnaphalocrocis medinalis, Parnara guttata, Sesamia inferens, Mythimna separata, Naranga aenescens Moore, Spodoptera litura, Etiella zinckenella, Etiella behrii, Matsumuraeses falcana, Leguminivora glycinivorella, Pleuroptya naafis, Agrotis segetum, Agrotis ipsilon, Helcystogramma triannulellum, Xestia c-nigrum, Helicoverpa assulta, Helicoverpa armigera, Mamestra brassicae, Spodoptera exigua, Plutella xylostella, Pieris rapae, Pieris brassicae, HelExamples of pests classified as Lepidoptera include Chilo suppressalis Walker, Cnaphalocrocis medinalis, Parnara guttata, Sesamia inferens, Mythimna separata, Naranga aenescens Moore, Spodoptera litura, Etiella zinckenella, Etiella behrii, Matsumuraeses falcana, Leguminivora glycinivorella, Pleuroptya naafis, Agrotis seget um, Agrotis ipsilon, Helcystogramma triannulellum, Xestia c-nigrum, Helicoverpa assulta, Helicoverpa armigera, Mamestra brassicae, Spodoptera exigua, Plutella xylostella, Pieris rapae, Pieris brassicae, Hel

- 17 045948 lulla undalis и Autographa nigrisigna.- 17 045948 lulla undalis and Autographa nigrisigna.

Примеры вредителей, относящихся к Hemiptera, включают Nilaparvata lugens, Sogatella furcifera, Laodelphax stratella, Nephotettix cincticeps, Recilia dorsalis, Stenotus rubrovittatus, Trigonotylus caelestialium, Leptocorisa chinensis, Nezara antennata, Nezara viridula, Lagynotomus elongatus, Scotinophara lurida, Eysarcoris annamita, Eysarcoris lewisi, Eysarcoris ventralis, Togo hemipterus Scott, Cletus punctiger, Piezodorus hybneri, Halyomorpha halys, Dolycoris baccarum, Neotoxoptera formosana, Rhopalosiphum padi, Rhopalosiphum maidis и Aphis glycines.Examples of pests classified as Hemiptera include Nilaparvata lugens, Sogatella furcifera, Laodelphax stratella, Nephotettix cincticeps, Recilia dorsalis, Stenotus rubrovittatus, Trigonotylus caelestialium, Leptocorisa chinensis, Nezara antennata, Nezara viridula, Lagynotomus elongatus, Scotinophara lurida, Eys Arcoris annamita, Eysarcoris lewisi, Eysarcoris ventralis, Togo hemipterus Scott, Cletus punctiger, Piezodorus hybneri, Halyomorpha halys, Dolycoris baccarum, Neotoxoptera formosana, Rhopalosiphum padi, Rhopalosiphum maidis and Aphis glycines.

Примеры вредителей, относящихся к Coleoptera, включают Lissorhoptrus oryzophilus риса, Oulema oryzae, Echinocnemus squameus, Melanotus legatus, Melanotus fortnumi, Anomala cuprea, Popillia japonica, Maladera castanea, Epilachna varivestis, Paraluperodes nigrobilineatus, Epilachna vigintioctomaculata, Henosepilachna vigintioctopunctata, Harmonia axyridis, Anomala rufocuprea, Anomala testaceipes, Aulacophora indica и Phyllotreta striolata.Examples of pests classified as Coleoptera include Rice Lissorhoptrus oryzophilus, Oulema oryzae, Echinocnemus squameus, Melanotus legatus, Melanotus fortnumi, Anomala cuprea, Popillia japonica, Maladera castanea, Epilachna varivestis, Paraluperodes nigrobilineatus, Epilachna vigintioctomaculata, Henosepilach na vigintioctopunctata, Harmonia axyridis, Anomala rufocuprea , Anomala testaceipes, Aulacophora indica and Phyllotreta striolata.

Примеры вредителей, относящихся к Diptera, включают Chlorops oryzae, Hydrellia griseola, Sitodiplosis mosellana, Delia platura, Asphondylia yushimai, Melanagromyza sojae, Liriomyza trifolii, Liriomyza sativae, Liriomyza huidobrensis и Liriomyza bryoniae.Examples of pests classified as Diptera include Chlorops oryzae, Hydrellia griseola, Sitodiplosis mosellana, Delia platura, Asphondylia yushimai, Melanagromyza sojae, Liriomyza trifolii, Liriomyza sativae, Liriomyza huidobrensis and Liriomyza bryoniae.

Примеры вредителей, относящихся к Orthoptera, включают Охуа yezoensis и Охуа japonica. Примеры вредителей, относящихся к Thysanoptera, включают Stenchaetothrips biformis и Thrips palmi. Примеры вредителей, относящихся к Tylenchida, включают Meloidogyne, Nematoda и Heterodera. Примеры вредителей, относящихся к Collembola, включают Onchiurus psuedamatus yagii и Onychiurus matsumotoi. Примеры вредителей, относящихся к Acarina, включают Penthaleus major, Tetranychus urticae, Tetranychus kanzawai, Tyrophagus putrescentiae и Tarsonemus bilobatus. Примеры вредителей, относящихся к Stylommatophora, включают Helix и Philomycidae. Примеры вредителей, относящихся к Ascaridida, включают Ascaris lumbricoide. Примеры вредителей, относящихся к Opisthorchiida, включают Metagonimus yokogawai. Примеры вредителей, относящихся к Strigeidida, включают Schistosoma japonicum. Примеры вредителей, относящихся к Blattodea, включают Blattella germanica, Periplaneta fuliginosa, Periplaneta Americana и Blatta lateralis. Примеры вредителей, относящихся к Thysanura, включают Ctenolepisma и Lepisma.Examples of pests classified as Orthoptera include Ohua yezoensis and Ohua japonica. Examples of pests classified as Thysanoptera include Stenchaetothrips biformis and Thrips palmi. Examples of pests classified as Tylenchida include Meloidogyne, Nematoda, and Heterodera. Examples of pests classified as Collembola include Onchiurus psuedamatus yagii and Onychiurus matsumotoi. Examples of pests classified as Acarina include Penthaleus major, Tetranychus urticae, Tetranychus kanzawai, Tyrophagus putrescentiae and Tarsonemus bilobatus. Examples of pests classified as Stylommatophora include Helix and Philomycidae. Examples of pests classified as Ascaridida include Ascaris lumbricoide. Examples of pests classified as Opisthorchiida include Metagonimus yokogawai. Examples of pests classified as Strigeidida include Schistosoma japonicum. Examples of pests classified as Blattodea include Blattella germanica, Periplaneta fuliginosa, Periplaneta americana and Blatta lateralis. Examples of pests classified as Thysanura include Ctenolepisma and Lepisma.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способам и продуктам для контроля нематод. Нематоды представляют собой класс круглых червей или ниточных червей рода Nemathelminthes. Нематоды также известны как круглые черви. Примерами представителей класса являются кистообразующие нематоды рода Heterodera, нематоды, вызывающие тупоконечность корней, рода Trichodorus, нематоды луковицы и стебля рода Ditylenchus, золотую нематоду Heterodera rostochiensis, клубеньковые нематоды рода Meloidogyne, нематоды, вызывающие повреждение корней, рода Pratylenchus, цитрусовые нематоды рода Tylenchulus, жалящие нематоды рода Belonalaimus, и паразитические нематоды растений таких родов, как Naccobus и Radopholus. В иллюстративном варианте осуществления способ и продукты препятствуют образованию корневых галл, вызываемых нематодами, такими как клубеньковые нематоды и кистообразующие нематоды.In one embodiment, the present invention relates to methods and products for controlling nematodes. Nematodes are a class of roundworms or threadworms of the genus Nemathelminthes. Nematodes are also known as roundworms. Examples of members of the class are cyst nematodes of the genus Heterodera, blunt root nematodes of the genus Trichodorus, bulb and stem nematodes of the genus Ditylenchus, golden nematode Heterodera rostochiensis, root nodule nematodes of the genus Meloidogyne, root-damaging nematodes of the genus Pratylenchus, citrus nematodes genus Tylenchulus, stinging nematodes of the genus Belonalaimus, and parasitic plant nematodes of genera such as Naccobus and Radopholus. In an illustrative embodiment, the method and products inhibit the formation of root galls caused by nematodes such as root-nodule nematodes and cyst nematodes.

Заболевания растений, являющиеся мишенямиTarget plant diseases

Примеры заболеваний растений, которые можно контролировать с помощью настоящего изобретения, включают следующие:Examples of plant diseases that can be controlled using the present invention include the following:

Заболевания пшеницы: фузариозная гниль (Fusarium graminearum, F. avenacerum, F. culmorum, Microdochium nivale), тифулез (Typhula sp., Micronectriella nivalis), пыльная головня (Ustilago tritici, U. nuda), мокрая головня (Tilletia caries), пятнистость листьев (Mycosphaerella graminicola) и септориоз (Leptosphaeria nodorum);Wheat diseases: fusarium rot (Fusarium graminearum, F. avenacerum, F. culmorum, Microdochium nivale), typhullosis (Typhula sp., Micronectriella nivalis), loose smut (Ustilago tritici, U. nuda), loose smut (Tilletia caries), blight leaves (Mycosphaerella graminicola) and septoria (Leptosphaeria nodorum);

Заболевания кукурузы: головня (Ustilago maydis) и бурая пятнистость (Cochliobolus heterostrophus);Corn diseases: smut (Ustilago maydis) and brown spot (Cochliobolus heterostrophus);

Заболевания цитрусов: меланоз (Diaporthe citri), парша (Elsinoe fawcetti) и плесень (Penicillium digitatum, P. italicum);Citrus diseases: melanosis (Diaporthe citri), scab (Elsinoe fawcetti) and mold (Penicillium digitatum, P. italicum);

Заболевания яблонь: серая гниль (Monilinia mali), мучнистая роса (Podosphaera leucotricha), альтернариоз (болезнетворный организм яблонь Alternaria alternata), парша (Venturia inaequalis), горькая гниль (Colletotrichum acutatum) и гниль корневой шейки (Phytophtora cactorum);Apple tree diseases: gray mold (Monilinia mali), powdery mildew (Podosphaera leucotricha), Alternaria (apple pathogen Alternaria alternata), scab (Venturia inaequalis), bitter rot (Colletotrichum acutatum) and root collar rot (Phytophtora cactorum);

Заболевания груш: парша (Venturia nashicola, V. pirina), черная пятнистость (болезнетворный организм груш Alternaria alternata Japanese), ржа (Gymnosporangium haraeanum) и плодовая гниль фитофтора (Phytophtora cactorum);Pear diseases: scab (Venturia nashicola, V. pirina), black spot (pear pathogen Alternaria alternata Japanese), rust (Gymnosporangium haraeanum) and late blight fruit rot (Phytophtora cactorum);

Заболевания персикового дерева: бурая гниль (Monilinia fructicola), парша (Cladosporium carpophilum) и фомопсисная гниль (Phomopsis sp.);Peach tree diseases: brown rot (Monilinia fructicola), scab (Cladosporium carpophilum) and Phomopsis sp.;

Заболевания винограда: антракноз (Elsinoe ampelina), гниль ягод (Glomerella cingulata), черная пятнистость (Guignardia bidwellii), ложномучнистая роса (Plasmopara viticola) и серая плесень (Botrytis cinerea);Grape diseases: anthracnose (Elsinoe ampelina), berry rot (Glomerella cingulata), black spot (Guignardia bidwellii), downy mildew (Plasmopara viticola) and gray mold (Botrytis cinerea);

Заболевания хурмы японской: антракноз (Gloeosporium kaki) и пятнистость листьев (Cercospora kaki, Mycosphaerella nawae);Diseases of Japanese persimmon: anthracnose (Gloeosporium kaki) and leaf spot (Cercospora kaki, Mycosphaerella nawae);

Заболевания тыквы: антракноз (Colletotrichum lagenarium), мишеневидная пятнистость листьев (Corynespora cassiicola), черная микосфереллезная гниль (Mycosphaerella melonis), фузариозный вилт (Fusarium oxysporum), ложномучнистая роса (Pseudoperonospora cubensis) и фитофторозная гниль (PhyPumpkin diseases: anthracnose (Colletotrichum lagenarium), target leaf spot (Corynespora cassiicola), black rot (Mycosphaerella melonis), fusarium wilt (Fusarium oxysporum), downy mildew (Pseudoperonospora cubensis) and late blight (Phy

- 18 045948 tophthora sp.);- 18 045948 tophthora sp.);

Заболевания помидоров: альтернариоз (Alternaria solani), плесень листвы (Cladosporium fulvum) и фитофтороз (Phytophthora infestans);Tomato diseases: Alternaria solani, leaf mold (Cladosporium fulvum) and late blight (Phytophthora infestans);

Заболевания крестоцветных: альтернариоз (Alternaria japonica), белая пятнистость (Cercosporella brassicae) и ложномучнистая роса (Peronospora parasitica);Cruciferous diseases: Alternaria blight (Alternaria japonica), white spot (Cercosporella brassicae) and downy mildew (Peronospora parasitica);

Заболевания рапса: склеротиниоз (Sclerotinia sclerotiorum) и серая пятнистость листьев (Alternaria brassicae);Diseases of rapeseed: sclerotinia sclerotiorum and gray leaf spot (Alternaria brassicae);

Заболевания сои: церкоспороз семян пурпурный (Cercospora kikuchii), сфацелома (Elsinoe glycines), стручковая и стеблевая гниль (Diaporthe phaseolorum var. sojae), ржавчина (Phakopsora pachyrhizi) и бурая гниль стеблей (Phytophthora sojae);Soybean diseases: purple seed cercospora (Cercospora kikuchii), sphaceloma (Elsinoe glycines), pod and stem rot (Diaporthe phaseolorum var. sojae), rust (Phakopsora pachyrhizi) and brown rot of stems (Phytophthora sojae);

Заболевания фасоли адзуки: серая плесень (Botrytis cinerea) и склеротиниоз (Sclerotinia sclerotiorum);Diseases of adzuki beans: gray mold (Botrytis cinerea) and sclerotinia (Sclerotinia sclerotiorum);

Заболевания фасоли обыкновенной: серая плесень (Botrytis cinerea), склеротиноз семян (Sclerotinia sclerotiorum) и антракноз фасоли обыкновенной (Colletotrichum lindemthianum);Common bean diseases: gray mold (Botrytis cinerea), seed sclerotinia (Sclerotinia sclerotiorum) and common bean anthracnose (Colletotrichum lindemthianum);

Заболевания арахиса: пятнистость листьев (Cercospora personata), бурая пятнистость листьев (Cercospora arachidicola) и южная склероциальная гниль (Sclerotium rolfsii);Peanut diseases: leaf spot (Cercospora personata), brown leaf spot (Cercospora arachidicola) and southern sclerotium rot (Sclerotium rolfsii);

Заболевания картофеля: бурая пятнистость (Alternaria solani) и фитофтороз (Phytophthora infestans);Potato diseases: brown spot (Alternaria solani) and late blight (Phytophthora infestans);

Заболевания хлопчатника: фузариозный вилт (Fusarium oxysporum);Cotton diseases: Fusarium wilt (Fusarium oxysporum);

Заболевания табака: бурая пятнистость (Alternaria longipes), антракноз (Colletotrichum tabacum), ложномучнистая роса (Peronospora tabacina) и фитофтороз табака (Phytophthora nicotianae);Tobacco diseases: brown spot (Alternaria longipes), anthracnose (Colletotrichum tabacum), downy mildew (Peronospora tabacina) and tobacco late blight (Phytophthora nicotianae);

Заболевания сахарной свеклы: церкоспороз листьев (Cercospora beticola), пятнистость листьев (Thanatephorus cucumeris), танаферозная корневая гниль (Thanatephorus cucumeris) и афаномицетная корневая гниль (Aphanomyces cochlioides).Sugar beet diseases: cercospora leaf rot (Cercospora beticola), leaf spot (Thanatephorus cucumeris), tanapherous root rot (Thanatephorus cucumeris) and aphanomyces root rot (Aphanomyces cochlioides).

Заболевания розы: черная пятнистость (Diplocarpon rosae) и мучнистая роса (Sphaerotheca pannosa).Rose diseases: black spot (Diplocarpon rosae) and powdery mildew (Sphaerotheca pannosa).

Заболевания хризантем и растений семейства астровых: ложномучнистая роса (Bremia lactucae) и пятнистость листьев (Septoria chrysanthemi-indici);Diseases of chrysanthemums and plants of the aster family: downy mildew (Bremia lactucae) and leaf spot (Septoria chrysanthemi-indici);

Заболевания различных растений: заболевания, вызываемые Pythium spp. (Pythium aphanidermatum, Pythium debarianum, Pythium graminicola, Pythium irregulare, Pythium ultimum), серая плесень (Botrytis cinerea), склероциальная гниль (Sclerotinia sclerotiorum) и черная ножка (Rhizoctonia solani), вызываемая Rhizoctonia spp.;Diseases of various plants: diseases caused by Pythium spp. (Pythium aphanidermatum, Pythium debarianum, Pythium graminicola, Pythium irregulare, Pythium ultimum), gray mold (Botrytis cinerea), sclerotial rot (Sclerotinia sclerotiorum) and blackleg (Rhizoctonia solani) caused by Rhizoctonia spp.;

Заболевания дайкона: альтернариозная пятнистость листьев (Alternaria brassicicola);Daikon diseases: Alternaria leaf spot (Alternaria brassicicola);

Заболевания газонной травы: склероциальная гниль (Sclerotinia homeocarpa), бурая пятистость и ризоктониоз (Rhizoctonia solani);Lawn grass diseases: sclerotial rot (Sclerotinia homeocarpa), brown blight and rhizoctonia (Rhizoctonia solani);

Заболевание банана: церкоспороз (Mycosphaerella fijiensis, Mycosphaerella musicola, Pseudocercospora musae); иBanana disease: cercospora blight (Mycosphaerella fijiensis, Mycosphaerella musicola, Pseudocercospora musae); And

Заболевания семян или заболевания на ранних стадиях роста различных растений, вызванные бактериями рода Aspergillus, рода Penicillium, рода Fusarium, рода Tricoderma, рода Thielaviopsis, рода Rhizopus, рода Mucor, рода Phoma и рода Diplodia.Diseases of seeds or diseases in the early stages of growth of various plants caused by bacteria of the genus Aspergillus, genus Penicillium, genus Fusarium, genus Tricoderma, genus Thielaviopsis, genus Rhizopus, genus Mucor, genus Phoma and genus Diplodia.

Заболевания могут быть передающимися через корни, лиственными, присутствующими в сосудистой системе растения или передаваемыми насекомыми, и включают все бактериальные, вирусные и грибные патогены растений.Diseases may be root-borne, foliar-borne, present in the plant's vascular system, or insect-borne, and include all bacterial, viral, and fungal plant pathogens.

Композицию по настоящему изобретению для контроля заболеваний растений по настоящему изобретению можно вносить в сельскохозяйственные земли, такие как культивируемые земли, затопляемые поля, газоны и фруктовые сады, или несельскохозяйственные земли. Композиция для контроля заболеваний растений по настоящему изобретению может контролировать заболевания растений на сельскохозяйственных землях и в лесах, в которых выращивают растения.The plant disease control composition of the present invention can be applied to agricultural lands, such as cultivated lands, flooded fields, lawns and orchards, or non-agricultural lands. The plant disease control composition of the present invention can control plant diseases in agricultural lands and forests in which plants are grown.

Сорняки-мишениTarget weeds

Поскольку с помощью способов и композиций по настоящему изобретению можно контролировать сорняки, приводятся следующие примеры.Since weeds can be controlled using the methods and compositions of the present invention, the following examples are provided.

Сорняки семейства Urticaceae: Urtica urens; сорняки семейства Polygonaceae: Polygonum convolvulus, Polygonum lapathifolium, Polygonum pensylvanicum, Polygonum persicaria, Polygonum longisetum, Polygonum aviculare, Polygonum arenastrum, Polygonum cuspidatum, Rumex japonicas, Rumex crispus, Rumex obtusifolius и Rumex acetosa; сорняки семейства Portulacaceae: Portulaca oleracea; сорняки семейства Caryophyllaceae: Stellaria media, Cerastium holosteoides, Cerastium glomeratum, Spergula arvensis и Silene gallica; сорняки семейства Molluginaceae: Mollugo verticillata; сорняки семейства Chenopodiaceae: Chenopodium album, Chenopodium ambrosioides, Kochia scoparia, Salsola kali и Atriplex spp.; сорняки семейства Maranthaceae: Amaranthus retroflexus, Amaranthus viridis, Amaranthus lividus, Amaranthus spinosus, Amaranthus hybridus, Amaranthus palmeri, Amaranthus rudis, Amaranthus patulus, Amaranthus tuberculatos, Amaranthus blitoides, Amaranthus deflexus, Amaranthus quitensis, Alternanthera philoxeroides, Alternanthera sessilis и Alternanthera tenella; сорняки семейства Papaveraceae: Papaver rhoeas и Argemone mexicana; сорняки семейства Brassicaceae: Raphanus raphanistrum, Raphanus sativus, Sinapis arvensis, Capsella bursa-pastoris, Brassica juncea, Brassica campestris, Descurainia pinnata, Rorippa islandica, Rorippa sylvestris, Thlaspi arvense, MyaWeeds of the family Urticaceae: Urtica urens; weeds of the family Polygonaceae: Polygonum convolvulus, Polygonum lapathifolium, Polygonum pensylvanicum, Polygonum persicaria, Polygonum longisetum, Polygonum aviculare, Polygonum arenastrum, Polygonum cuspidatum, Rumex japonicas, Rumex crispus, Rumex obtusifolius and Rumex acetosa; weeds of the Portulacaceae family: Portulaca oleracea; weeds of the family Caryophyllaceae: Stellaria media, Cerastium holosteoides, Cerastium glomeratum, Spergula arvensis and Silene gallica; weeds of the family Molluginaceae: Mollugo verticillata; weeds of the Chenopodiaceae family: Chenopodium album, Chenopodium ambrosioides, Kochia scoparia, Salsola kali and Atriplex spp.; weeds of the Maranthaceae family: Amaranthus retroflexus, Amaranthus viridis, Amaranthus lividus, Amaranthus spinosus, Amaranthus hybridus, Amaranthus palmeri, Amaranthus rudis, Amaranthus patulus, Amaranthus tuberculatos, Amaranthus blitoides, Amaranthus deflexus, Amaranthus quitensis, Alternanthe ra philoxeroides, Alternanthera sessilis and Alternanthera tenella; weeds of the Papaveraceae family: Papaver rhoeas and Argemone mexicana; weeds of the Brassicaceae family: Raphanus raphanistrum, Raphanus sativus, Sinapis arvensis, Capsella bursa-pastoris, Brassica juncea, Brassica campestris, Descurainia pinnata, Rorippa islandica, Rorippa sylvestris, Thlaspi arvense, Mya

- 19 045948 grum rugosum, Lepidium virginicum и Coronopus didymus; сорняки семейства Capparaceae: Cleome affinis; сорняки семейства Fabaceae: Aeschynomene indica, Aeschynomene rudis, Sesbania exaltata, Cassia obtusifolia, Cassia occidentals, Desmodiumtortuosum, Desmodiumadscendens, Trifolium repens, Pueraria lobata, Vicia angustifolia, Indigofera hirsute, Indigofera truxillensis и Vigna sinensis; сорняки семейства Oxalidaceae: Oxalis corniculata, Oxalis strica и Oxalis oxyptera; сорняки семейства Geraniaceae: Geranium carolinense и Erodium cicutarium; сорняки семейства Euphorbiaceae: Euphorbia helioscopia, Euphorbia maculate, Euphorbia humistrata, Euphorbia esula, Euphorbia heterophylla, Euphorbia brasiliensis, Acalypha australis, Croton glandulosus, Croton lobatus, Phyllanthus corcovadensis и Ricinus communis; сорняки семейства Malvaceae: Abutilon theophrasti, Sida rhombiforia, Sidacordifolia, Sidaspinosa, Sidaglaziovii, Sida santaremnensis, Hibiscus trionum, Anoda cristata и Malvastrum coromandelianum; сорняки семейства Sterculiaceae: Waltheria indica; сорняки семейства Violaceae: Viola arvensis и Viola tricolor; сорняки семейства Cucurbitaceae: Sicyos angulatus, Echinocystis lobata и Momordica charantia; сорняки семейства Lythraceae: Lythrum salicaria; сорняки семейства Apiaceae: Hydrocotyle sibthorpioides; сорняки семейства Sapindaceae: Cardiospermum halicacabum; сорняки семейства Primulaceae: Anagallis arvensis; сорняки семейства Asclepiadaceae: Asclepias syriaca и Ampelamus albidus; сорняки семейства Rubiaceae: Galium aparine, Galium spurium var. echinospermon, Spermacoce latifolia, Richardia brasiliensis и Borreria alata; сорняки семейства Convolvulaceae: Ipomoea nil, Ipomoea hederacea, Ipomoea purpurea, Ipomoea hederacea var. integriuscula, Ipomoea lacunose, Ipomoea triloba, Ipomoea acuminate, Ipomoea hederifolia, Ipomoea coccinea, Ipomoea quamoclit, Ipomoea grandifolia, Ipomoea aristolochiafolia, Ipomoea cairica, Convolvulus arvensis, Calystegia hederacea, Calystegia japonica, Merremia hedeacea, Merremia aegyptia, Merremia cissoids и Jacquemontia tamnifolia; сорняки семейства Boraginaceae: Myosotis arvensis; сорняки семейства Lamiaceae: Lamium purpureum, Lamium amplexicaule, Leonotis nepetaefolia, Hyptis suaveolens, Hyptis lophanta, Leonurus sibiricus и Stachys arvensis; сорняки семейства Solanaceae: Datura stramonium, Solanum nigrum, Solanum americanum, Solanum ptycanthum, Solanum sarrachoides, Solanum rostratum, Solanum aculeatissimum, Solanum sisymbriifolium, Solanum carolinense, Physalis angulata, Physalis subglabrata и Nicandra physaloides; сорняки семейства Scrophulariaceae: Veronica hederaefolia, Veronica persica и Veronica arvensis; сорняки семейства Plantaginaceae: Plantago asiatica; сорняки семейства Asteraceae: Xanthium pensylvanicum, Xanthium occidentale, Helianthus annuus, Matricaria chamomilla, Matricaria perforate, Chrysanthemum segetum, Matricaria matricarioides, Artemisia princeps, Artemisia vulgaris, Artemisia verlotorum, Solidago altissima, Taraxacum officinale, Galinsoga ciliate, Galinsoga parviflora, Senecio vulgaris, Senecio brasiliensis, Senecio grisebachii, Conyza bonariensis, Conyza Canadensis, Ambrosia artemisiaefolia, Ambrosia trifida, Bidens pilosa, Bidens frondosa, Bidens subalternans, Cirsium arvense, Cirsium vulgare, Silybum marianum, Carduus nutans, Lactuca serriola, Sonchus oleraceus, Sonchus asper, Wedelia glauca, Melampodium perfoliatum, Emilia sonchifolia, Tagetes minuta, Blainvillea latifolia, Tridax procumbens, Porophyllum ruderale, Acanthospermum australe, Acanthospermum hispidum, Cardiospermum halicacabum, Ageratum conyzoides, Eupatorium perfoliatum, Eclipta alba, Erechtites hieracifolia, Gamochaeta spicata, Gnaphalium spicatum, Jaegeria hirta, Parthenrum hysterophorus, Siegesbeckia orientalis и Soliva sessilis; сорняки семейства Liliaceae: Allium canadense и Allium vineale; сорняки семейства Commelinaceae: Commelina communis, Commelina bengharensis и Commelina erecta; сорняки семейства Роасеае: Echinochloa crus-galli, Setaria viridis, Setaria faberi, Setaria glauca, Setaria geniculata, Digitaria ciliaris, Digitaria sanguinalis, Digitaria horizontalis, Digitaria insularis, Eleusine indica, Poa annua, Alospecurus aequalis, Alopecurus myosuroides, Avena fatua, Sorghum halepense, Sorghum vulgare, Agropyron repens, Lolium multiflorum, Lolium perenne, Lolium rigidum, Bromus secalinus, Bromus tectorum, Hordeum jubatum, Aegilops cylindrica, Phalaris arundinacea, Phalaris minor, Apera spica-venti, Panicum dichotomiflorum, Panicum texanum, Panicum maximum, Brachiaria platyphylla, Brachiaria ruziziensis, Brachiaria plantaginea, Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha, Brachiaria humidicola, Cenchrus echinatus, Cenchrus pauciflorus, Eriochloa villosa, Pennisetum setosum, Chloris gayana, Eragrostis pilosa, Rhynchelitrum repens, Dactyloctenium aegyptium, Ischaemum rugosum, Oryza sativa, Paspalum notatum, Paspalum maritimum, Pennisetum clandestinum, Pennisetum setosum и Rottboellia cochinchinensis; сорняки семейства Сурегасеае: Cyperus microiria, Cyperus iria, Cyperus odoratus, Cyperus rotundus, Cyperus esculentus и Kyllinga gracillima; и сорняки семейства Equisetaceae: Equisetum arvense и Equisetum palustre; и т.п.- 19 045948 grum rugosum, Lepidium virginicum and Coronopus didymus; weeds of the family Capparaceae: Cleome affinis; weeds of the Fabaceae family: Aeschynomene indica, Aeschynomene rudis, Sesbania exaltata, Cassia obtusifolia, Cassia occidentals, Desmodiumtortuosum, Desmodiumadscendens, Trifolium repens, Pueraria lobata, Vicia angustifolia, Indigofera hirsute, Indigofera truxillensis and Vigna sinensis; weeds of the Oxalidaceae family: Oxalis corniculata, Oxalis strica and Oxalis oxyptera; weeds of the Geraniaceae family: Geranium carolinense and Erodium cicutarium; weeds of the family Euphorbiaceae: Euphorbia helioscopia, Euphorbia maculate, Euphorbia humistrata, Euphorbia esula, Euphorbia heterophylla, Euphorbia brasiliensis, Acalypha australis, Croton glandulosus, Croton lobatus, Phyllanthus corcovadensis and Ricinus communis; weeds of the family Malvaceae: Abutilon theophrasti, Sida rhombiforia, Sidacordifolia, Sidaspinosa, Sidaglaziovii, Sida santaremnensis, Hibiscus trionum, Anoda cristata and Malvastrum coromandelianum; weeds of the Sterculiaceae family: Waltheria indica; weeds of the Violaceae family: Viola arvensis and Viola tricolor; weeds of the Cucurbitaceae family: Sicyos angulatus, Echinocystis lobata and Momordica charantia; weeds of the Lythraceae family: Lythrum salicaria; weeds of the Apiaceae family: Hydrocotyle sibthorpioides; weeds of the Sapindaceae family: Cardiospermum halicacabum; weeds of the family Primulaceae: Anagallis arvensis; weeds of the Asclepiadaceae family: Asclepias syriaca and Ampelamus albidus; weeds of the Rubiaceae family: Galium aparine, Galium spurium var. echinospermon, Spermacoce latifolia, Richardia brasiliensis and Borreria alata; weeds of the Convolvulaceae family: Ipomoea nil, Ipomoea hederacea, Ipomoea purpurea, Ipomoea hederacea var. integriuscula, Ipomoea lacunose, Ipomoea triloba, Ipomoea acuminate, Ipomoea hederifolia, Ipomoea coccinea, Ipomoea quamoclit, Ipomoea grandifolia, Ipomoea aristolochiafolia, Ipomoea cairica, Convolvulus arvensis, Calystegia hederacea, Calystegia japonica, Merremia he deacea, Merremia aegyptia, Merremia cissoids and Jacquemontia tamnifolia; weeds of the Boraginaceae family: Myosotis arvensis; weeds of the Lamiaceae family: Lamium purpureum, Lamium amplexicaule, Leonotis nepetaefolia, Hyptis suaveolens, Hyptis lophanta, Leonurus sibiricus and Stachys arvensis; weeds of the Solanaceae family: Datura stramonium, Solanum nigrum, Solanum americanum, Solanum ptycanthum, Solanum sarrachoides, Solanum rostratum, Solanum aculeatissimum, Solanum sisymbriifolium, Solanum carolinense, Physalis angulata, Physalis subglabrata and Nicandra physaloides; weeds of the Scrophulariaceae family: Veronica hederaefolia, Veronica persica and Veronica arvensis; weeds of the Plantaginaceae family: Plantago asiatica; weeds of the Asteraceae family: Xanthium pensylvanicum, Xanthium occidentale, Helianthus annuus, Matricaria chamomilla, Matricaria perforate, Chrysanthemum segetum, Matricaria matricarioides, Artemisia princeps, Artemisia vulgaris, Artemisia verlotorum, Solidago altissima, Taraxacum officinale, Galinsoga ciliate, Galinsoga parvifl ora, Senecio vulgaris, Senecio brasiliensis, Senecio grisebachii, Conyza bonariensis, Conyza Canadensis, Ambrosia artemisiaefolia, Ambrosia trifida, Bidens pilosa, Bidens frondosa, Bidens subalternans, Cirsium arvense, Cirsium vulgare, Silybum marianum, Carduus nutans, Lactuca serriola, Sonchus oleraceus, Sonchus asper, Wedelia glauca , Melampodium perfoliatum, Emilia sonchifolia, Tagetes minuta, Blainvillea latifolia, Tridax procumbens, Porophyllum ruderale, Acanthospermum australe, Acanthospermum hispidum, Cardiospermum halicacabum, Ageratum conyzoides, Eupatorium perfoliatum, Eclipta alba, Erechtites hieracifolia, Gamocha eta spicata, Gnaphalium spicatum, Jaegeria hirta, Parthenrum hysterophorus , Siegesbeckia orientalis and Soliva sessilis; weeds of the Liliaceae family: Allium canadense and Allium vineale; weeds of the Commelinaceae family: Commelina communis, Commelina bengharensis and Commelina erecta; weeds of the Roaceae family: Echinochloa crus-galli, Setaria viridis, Setaria faberi, Setaria glauca, Setaria geniculata, Digitaria ciliaris, Digitaria sanguinalis, Digitaria horizontalis, Digitaria insularis, Eleusine indica, Poa annua, Alospecurus aequalis, Alopecurus myosuroides, Avena fatua, Sorghum halepense , Sorghum vulgare, Agropyron repens, Lolium multiflorum, Lolium perenne, Lolium rigidum, Bromus secalinus, Bromus tectorum, Hordeum jubatum, Aegilops cylindrica, Phalaris arundinacea, Phalaris minor, Apera spica-venti, Panicum dichotomiflorum, Panicum texanum, Panicum maximum, Brachiaria platyphylla , Brachiaria ruziziensis, Brachiaria plantaginea, Brachiaria decumbens, Brachiaria brizantha, Brachiaria humidicola, Cenchrus echinatus, Cenchrus pauciflorus, Eriochloa villosa, Pennisetum setosum, Chloris gayana, Eragrostis pilosa, Rhynchelitrum repens, Dactyloctenium aegyptium, Ischaemum rugosum, Oryza sativa , Paspalum notatum, Paspalum maritimum, Pennisetum clandestinum, Pennisetum setosum and Rottboellia cochinchinensis; weeds of the Suregaceae family: Cyperus microiria, Cyperus iria, Cyperus odoratus, Cyperus rotundus, Cyperus esculentus and Kyllinga gracillima; and weeds of the Equisetaceae family: Equisetum arvense and Equisetum palustre; and so on.

ПримерыExamples

Следует понимать, что примеры и варианты осуществления, описанные в настоящем описании, представлены только для иллюстративных целей, и что специалистом в данной области могут быть предложены различные их модификации или изменения, и они входят в пределы сущности и объема настоящей заявки.It should be understood that the examples and embodiments described herein are presented for illustrative purposes only, and that various modifications or changes thereto may be suggested by one skilled in the art and are within the spirit and scope of this application.

Пример 1: Ферментация Starmerella bombicola для продуцирования софоролипидов (SLP) в распределяемом реакторе объемом 110 л.Example 1: Fermentation of Starmerella bombicola for the production of sophorolipids (SLP) in a 110 L spread reactor.

Используют портативный аэролифтный полностью закрытый реактор, управляемый PLC с фильтрацией воды, элементом контроля температуры и встроенным нагнетателем воздуха. Реактор имеет рабочий объем 90 л при выращивании S. bombicola для продуцирования SLP.Uses a portable airlift fully enclosed reactor controlled by PLC with water filtration, temperature control element and built-in air blower. The reactor has a working volume of 90 L for growing S. bombicola to produce SLP.

В предпочтительных вариантах осуществления питательные вещества для продуцирования SLP представляют собой глюкозу, мочевину, дрожжевой экстракт, масло канолы, сульфат магния и фосфатIn preferred embodiments, the nutrients for SLP production are glucose, urea, yeast extract, canola oil, magnesium sulfate and phosphate

- 20 045948 калия.- 20 045948 potassium.

Реактор инокулируют 8 литрами жидкой культуры, выращиваемой во флаконах. Длительность цикла культивирования для продуцирования SLP составляет 7-8 суток при 25°С и рН 3,5, с взятием образцов два раза в сутки.The reactor is inoculated with 8 liters of liquid culture grown in flasks. The duration of the cultivation cycle for the production of SLP is 7-8 days at 25°C and pH 3.5, with samples taken twice a day.

Конечная концентрация SLP составляет приблизительно 10% от рабочего объема, в этом случае приблизительно 9 л продукта, содержащего 300-400 граммов SLP на литр.The final concentration of SLP is approximately 10% of the working volume, in this case approximately 9 liters of product containing 300-400 grams of SLP per liter.

Пример 2: Ферментация дрожжей Wickerhamomyces и/или Pichia для продуцирования софоролипидов в распределяемом реакторе объемом 450 л.Example 2: Fermentation of Wickerhamomyces and/or Pichia yeasts for the production of sophorolipids in a 450 L spread reactor.

Используют передвижной эрлифтный реактор под управлением PLC с фильтрацией воды, элементом контроля температуры и нагнетателем воздуха для достаточной аэрации. Этот процесс можно проводить способом периодического культивирования. Реактор имеет рабочий объем 400 л при выращивании Wickerhamomyces или Pichia для продуцирования SLP.Use a mobile airlift reactor controlled by PLC with water filtration, temperature control element and air blower for sufficient aeration. This process can be carried out by batch culture method. The reactor has a working volume of 400 L for growing Wickerhamomyces or Pichia to produce SLP.

В предпочтительных вариантах осуществления питательные вещества для продуцирования SLP представляют собой глюкозу, мочевину, дрожжевой экстракт, масло канолы, сульфат магния и фосфат калия.In preferred embodiments, the nutrients for SLP production are glucose, urea, yeast extract, canola oil, magnesium sulfate and potassium phosphate.

Инокуляция этого реактора требует вплоть до 5% жидкой затравочной культуры от рабочего объема. Длительность цикла культивирования составляет 7 суток при температуре 25°С и рН 3,5, с проведением взятия образцов два раза в сутки.Inoculation of this reactor requires up to 5% of the liquid seed culture of the working volume. The duration of the cultivation cycle is 7 days at a temperature of 25°C and pH 3.5, with samples taken twice a day.

Конечная концентрация SLP приблизительно составляет 20-25% от рабочего объема, в этом случае образуется более 90 л продукта.The final SLP concentration is approximately 20-25% of the working volume, in which case more than 90 L of product is formed.

Пример 3: Ферментация дрожжей Wickerhamomyces и/или Pichia для клеточной и осуществляемой единичными клетками продукции белков в распределяемом реакторе объемом 900 л.Example 3: Fermentation of Wickerhamomyces and/or Pichia yeasts for cellular and single-cell protein production in a 900 liter distributed reactor.

Используют портативный реактор, разделенный на две емкости, под контролем центрального эрлифта для обеспечения перемешивания двух емкостей одновременно. Реактор имеет рабочий объем 600 л при выращивании Wickerhamomyces и/или Pichia для продуцирования клеток.A portable reactor is used, divided into two containers, under the control of a central airlift to ensure mixing of the two containers simultaneously. The reactor has a working volume of 600 L for growing Wickerhamomyces and/or Pichia for cell production.

В предпочтительном варианте осуществления питательные вещества для продуцирования клеток представляют собой глюкозу или пекарский сахар, мочевину, дрожжевой экстракт, сульфат магния и фосфат калия.In a preferred embodiment, the cell production nutrients are glucose or baker's sugar, urea, yeast extract, magnesium sulfate and potassium phosphate.

Реактор инокулируют 2% затравочной культуры. Ферментация продолжается в течение 48-72 часов без стабилизации рН, и при температуре от 26 до 32°С.The reactor is inoculated with 2% seed culture. Fermentation continues for 48-72 hours without stabilizing the pH, and at a temperature of 26 to 32°C.

Конечная концентрация клеток составляет 100 г влажной массы на литр. Концентрация влажной биомассы может достигать 90 килограммов на цикл с концентрацией белка вплоть до 45 килограммов.The final cell concentration is 100 g wet mass per liter. The concentration of wet biomass can reach 90 kilograms per cycle with protein concentrations up to 45 kilograms.

Пример 4: Ферментация дрожжей Wickerhamomyces и/или Pichia для клеточной и осуществляемой единичными клетками продукции белков в распределяемом реакторе объемом 2000 л.Example 4: Fermentation of Wickerhamomyces and/or Pichia yeasts for cellular and single-cell protein production in a 2000 liter distributed reactor.

Используют портативный реактор, разделенный на две квадратных емкости с 2 петлями для обмена массой между ними. Реактор имеет рабочий объем 2000 л при выращивании Wickerhamomyces и/или Pichia для продуцирования клеток.A portable reactor is used, divided into two square containers with 2 loops for mass exchange between them. The reactor has a working volume of 2000 L for growing Wickerhamomyces and/or Pichia for cell production.

В предпочтительном варианте осуществления питательные вещества для продуцирования клеток представляют собой глюкозу или пекарский сахар, мочевину, дрожжевой экстракт, сульфат магния и фосфат калия.In a preferred embodiment, the cell production nutrients are glucose or baker's sugar, urea, yeast extract, magnesium sulfate and potassium phosphate.

Реактор инокулируют 2% затравочной культуры. Ферментация продолжается в течение 48-72 часов без стабилизации рН, и при температуре от 26 до 32°С.The reactor is inoculated with 2% seed culture. Fermentation continues for 48-72 hours without stabilizing the pH, and at a temperature of 26 to 32°C.

Конечная концентрация клеток составляет 100 г влажной массы на литр. Концентрация влажной биомассы может достигать 200 килограммов на цикл с концентрацией белка вплоть до 100 килограммов.The final cell concentration is 100 g wet mass per liter. The concentration of wet biomass can reach 200 kilograms per cycle with protein concentrations up to 100 kilograms.

Пример 5: Синергичная ферментация комбинированной культуры Acinetobacter venetianus и Bacillus subtilis в распределяемом реакторе объемом 900 л.Example 5: Synergistic fermentation of a combined culture of Acinetobacter venetianus and Bacillus subtilis in a 900 L spread reactor.

Используют портативный реактор, разделенный на две емкости, под контролем ценрального эрлифта для обеспечения перемешивания двух емкостей одновременно. Реактор имеет рабочий объем 600 л при выращивании Acinetobacter/Bacillus subtilis для продукции биологического поверхностно-активного вещества.A portable reactor is used, divided into two containers, under the control of a central airlift to ensure mixing of the two containers simultaneously. The reactor has a working volume of 600 L for growing Acinetobacter/Bacillus subtilis for the production of biological surfactant.

В предпочтительном варианте осуществления питательные вещества для продуцирования биологического поверхностно-активного вещества представляют собой глюкозу, порошковую патоку, сахарозу, фосфат калия, фосфат натрия, хлорид калия, сульфат магния, хлорид кальция, мочевину, хлорид аммония и дрожжевой экстракт.In a preferred embodiment, the nutrients for producing the biological surfactant are glucose, molasses powder, sucrose, potassium phosphate, sodium phosphate, potassium chloride, magnesium sulfate, calcium chloride, urea, ammonium chloride and yeast extract.

Реактор, содержащий 600 л питательной среды с рН 6,8-7,0, инокулируют 60 литрами затравочной культуры, содержащей как Acinetobacter, так и Bacillus subtilis. Ферментация продолжается в течение 24 часов без стабилизации рН и при температуре от 28 до 30°С.A reactor containing 600 liters of nutrient medium with a pH of 6.8-7.0 is inoculated with 60 liters of a seed culture containing both Acinetobacter and Bacillus subtilis. Fermentation continues for 24 hours without pH stabilization and at a temperature of 28 to 30°C.

Конечная концентрация клеток составляет вплоть до 1 миллиарда клеток комбинированной культуры с приблизительно равным распределением обоих микроорганизмов.The final cell concentration is up to 1 billion cells of the combined culture with an approximately equal distribution of both microorganisms.

Пример 6: Ферментация Starmerella bombicola для продуцирования софоролипидов в портативном распределяемом реакторе объемом 14 л.Example 6: Fermentation of Starmerella bombicola for the production of sophorolipids in a 14 L portable dispense reactor.

- 21 045948- 21 045948

Этот реактор представляет собой автоклавируемую стеклянную емкость в рубашке с продувкой воздухом и мешалкой. Он оборудован зондом для определения растворенного кислорода, рН, температуры и пены; он имеет встроенную контролирующую станцию с цветным сенсорным экраном, встроенными насосами, контроллерами потока газа, и контроллерами рН/ DO пены/уровня.This reactor is an autoclavable glass container in a jacket with air purging and a stirrer. It is equipped with a probe for determining dissolved oxygen, pH, temperature and foam; It has a built-in control station with color touch screen, built-in pumps, gas flow controllers, and pH/DO foam/level controllers.

Рабочий объем реактора составляет 10 л.The working volume of the reactor is 10 l.

Питательная среда содержит глюкозу, дрожжевой экстракт, мочевину и растительное масло. Инокулят может представлять собой культуру Starmerella bombicola возрастом от 1 до 2 суток в количестве приблизительно 5-10% от общего объема культуры. Культивирование и сбор готового продукта продолжаются в течение 5-14 суток. Конечная продукция софоролипида может достигнуть 1-2 килограмма на цикл.The nutrient medium contains glucose, yeast extract, urea and vegetable oil. The inoculum may be a 1 to 2 day old culture of Starmerella bombicola in an amount of approximately 5-10% of the total culture volume. Cultivation and collection of the finished product continue for 5-14 days. The final production of sophorolipid can reach 1-2 kilograms per cycle.

Пример 7: Ферментация Pseudozyma aphidis для продуцирования маннозилэритритного липида (MEL) в портативном распределяемом реакторе объемом 14 л.Example 7: Fermentation of Pseudozyma aphidis to produce mannosylerythritol lipid (MEL) in a 14 L portable dispense reactor.

Этот реактор представляет собой автоклавируемую стеклянную емкость в рубашке с продувкой воздухом и мешалкой Rushton. Он оборудован зондом для определения растворенного кислорода, рН, температуры и пены; он имеет встроенную контролирующую станцию с цветным сенсорным экраном, встроенными насосами, контроллерами потока газа, и контроллерами рН/ DO пены/уровня. Рабочий объем реактора составляет 10 литров.This reactor is an autoclavable jacketed glass vessel with air purging and a Rushton stirrer. It is equipped with a probe for determining dissolved oxygen, pH, temperature and foam; It has a built-in control station with color touch screen, built-in pumps, gas flow controllers, and pH/DO foam/level controllers. The working volume of the reactor is 10 liters.

Композиция питательной среды: нитрат натрия, фосфат калия, сульфат магния, дрожжевой экстракт и растительное масло. Инокулят может представлять собой культуру Pseudozyma aphidis возрастом от 1 до 2 суток в количестве приблизительно 5-10% от общего объема культуры. Длительность культивирование и сбор образцов: 9-15 суток. Общая продукция MEL: 800-1000 граммов.Composition of the nutrient medium: sodium nitrate, potassium phosphate, magnesium sulfate, yeast extract and vegetable oil. The inoculum may be a 1 to 2 day old culture of Pseudozyma aphidis in an amount of approximately 5-10% of the total culture volume. Duration of cultivation and sample collection: 9-15 days. General MEL production: 800-1000 grams.

Пример 8: Культивирование Bacillus subtilis в распределяемой гибридной системеExample 8: Cultivation of Bacillus subtilis in a distributed hybrid system

Эта система представляет собой гибридную систему между жидкофазной ферментацией и твердофазной ферментацией. В этой системе большое количество индивидуальных насыщенных питательной средой гидрофильных частиц, суспендированы в матриксе из гидрофобных частиц. Гидрофильные частицы могут представлять собой, например, белую сажу, перлит, вермикулит или диатомитовую землю. Гидрофобные частицы могут представлять собой, например, покрытый полимером песок (гидрофобный песок), перлит, вермикулит.This system is a hybrid system between liquid phase fermentation and solid phase fermentation. In this system, a large number of individual nutrient-rich hydrophilic particles are suspended in a matrix of hydrophobic particles. The hydrophilic particles may be, for example, carbon black, perlite, vermiculite or diatomaceous earth. The hydrophobic particles can be, for example, polymer-coated sand (hydrophobic sand), perlite, vermiculite.

Заключение гидрофильных частиц в гидрофобные частицы создает стерильную среду микрокультуры. Также гидрофобный матрикс позволяет эффективный газообмен для культур. Рабочий объем: 500 мл - 1 метрическая тонна.Confinement of hydrophilic particles within hydrophobic particles creates a sterile microculture environment. Also, the hydrophobic matrix allows efficient gas exchange for crops. Working volume: 500 ml - 1 metric ton.

Композиция питательной среды: питательный бульон, среда М9, триптический соевый бульон. Типы инокулята и его количество: инокулят может иметь возраст 12-16 ч и может составлять приблизительно 1-5% от общего объема культуры. Длительность культивирования: 1-3 суток. Конечное количество CFU: 1-2 миллиарда клеток/спор на 1 грамм.Composition of the nutrient medium: nutrient broth, M9 medium, tryptic soy broth. Types of Inoculum and Amount: The inoculum may be 12-16 hours old and may constitute approximately 1-5% of the total culture volume. Duration of cultivation: 1-3 days. Final CFU count: 1-2 billion cells/spores per gram.

Пример 9: Культивирование Trichoderma harzianum в распределяемой гибридной системеExample 9: Cultivation of Trichoderma harzianum in a distributed hybrid system

Сходный способ был разработан для культивирования Mycorrhiza с использованием гидрофобного песка и диатомитовой земли, как описано в примере 8. Эта система имеет 1 часть по массе диатомитовой земли, насыщенной питательной средой, гомогенизированной в 6 частях гидрофобного песка. Затем добавляли порошковый инокулят. Этой смеси позволяли инкубироваться в оптимальных условиях для роста грибов. Подсчет в образце проводили каждые сутки.A similar method was developed for culturing Mycorrhiza using hydrophobic sand and diatomaceous earth as described in Example 8. This system has 1 part by weight diatomaceous earth saturated with nutrient medium homogenized in 6 parts hydrophobic sand. Powdered inoculum was then added. This mixture was allowed to incubate under optimal conditions for fungal growth. The sample was counted every day.

Рабочий объем: от 100 мл до 1 метрической тонны. Композиция питательной среды: картофельный бульон с декстрозой и соевый пептон. Типы инокулята и его количество: сухие споры или пропагулы мицелия. Длительность культивирования: 7-10 суток. Общая продукция массы: вплоть до 109 пропагул/грамм.Working volume: from 100 ml to 1 metric ton. Composition of the nutrient medium: potato broth with dextrose and soy peptone. Types of inoculum and its quantity: dry spores or mycelial propagules. Duration of cultivation: 7-10 days. Total mass production: up to 10 9 propagules/gram.

Пример 10: Получение средства для изменения почвы на основе софоролипидовExample 10: Preparation of a soil amendment based on sophorolipids

Для настоящего изобретения природную смесь софоролипидов синтезировали посредством ферментации S. bombicola в ферментационной среде, содержащей 100 г/л глюкозы, 10 г/л дрожжевого экстракта, 1 г/л мочевины и 100 мл/л масла канолы в воде. После ферментации в течение 5-7 суток приблизительно 500 г/л софоролипидов выпадало в осадок в качестве коричневого слоя на дне емкости для ферментации.For the present invention, a natural mixture of sophorolipids was synthesized by fermentation of S. bombicola in a fermentation medium containing 100 g/L glucose, 10 g/L yeast extract, 1 g/L urea and 100 ml/L canola oil in water. After fermentation for 5-7 days, approximately 500 g/L of sophorolipids precipitated as a brown layer at the bottom of the fermentation vessel.

Слой софоролипидов собирали и разбавляли в 4 раза до концентрации SLP 125 г/л. Значение рН доводили до 6,5-7,0 с использованием гидроксида натрия. Преимущественно, бульон с софоролипидами также содержит некоторые остаточные дрожжевые клетки и микроэлементы метаболитов и компоненты среды. Это обеспечивает присутствие высоких концентраций маннопротеина в качестве белка наружной поверхности стенки дрожжевых клеток (маннопротеин является в высокой степени эффективным биоэмульгатором, способным достигать индекса эмульгирования вплоть до 80%); присутствие биополимерного бета-глюкана (эмульгатор) в стенках дрожжевых клеток; присутствие софоролипидов в культуре; и присутствие растворителей и/или других метаболитов (например, молочная кислота, этанол, и т.д.).The sophorolipid layer was collected and diluted 4 times to an SLP concentration of 125 g/L. The pH value was adjusted to 6.5-7.0 using sodium hydroxide. Advantageously, the sophorolipid broth also contains some residual yeast cells and micronutrient metabolites and media components. This ensures the presence of high concentrations of mannoprotein as the outer surface protein of the yeast cell wall (mannoprotein is a highly effective bioemulsifier, capable of achieving an emulsification index of up to 80%); the presence of biopolymer beta-glucan (emulsifier) in the walls of yeast cells; presence of sophorolipids in culture; and the presence of solvents and/or other metabolites (eg, lactic acid, ethanol, etc.).

В этом процессе ферментации может продуцироваться два различных продукта: один содержит чистый слой SLP и один содержит целый бульон, содержащий культуру S. bombicola и SLP.This fermentation process can produce two different products: one containing a pure layer of SLP and one containing a whole broth containing a culture of S. bombicola and SLP.

Все патенты, патентные заявки, предварительные заявки и публикации, упоминаемые или цитиро-All patents, patent applications, provisional applications and publications mentioned or cited

Claims (5)

ванные в настоящем описании, включены в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме, включая все фигуры и таблицы, если они не являются несоответствующими с точными формулировками настоящего описания.Bathed in the present description are incorporated herein by reference in their entirety, including all figures and tables, unless they are inconsistent with the precise wording of the present description. Описание в настоящем описании любого аспекта или варианта осуществления изобретения с использованием терминов, таких как содержащий, имеющий, включающий или вмещающий, в отношении элемента или элементов предназначено для обоснования сходного аспекта или варианта осуществления изобретения, который состоит из, по существу состоит из или по существу содержит этот конкретный элемент или элементы, если нет иных указаний или если контекст этому не противоречит (например, композиция, описанная в настоящем описании, содержащая конкретный элемент, должна пониматься также как описание композиции, состоящей из этого элемента, если нет иных указаний или если контекст этому не противоречит).The description in this specification of any aspect or embodiment of the invention using terms such as containing, having, including or containing, with respect to an element or elements, is intended to substantiate a similar aspect or embodiment of the invention which consists of, essentially consists of or essentially contains that particular element or elements unless otherwise indicated or unless the context contradicts it (e.g., a composition described herein containing a particular element is to be understood as describing a composition consisting of that element unless otherwise indicated or the context does not contradict this). Использование термина содержащий в настоящем описании включает по существу состоящий из и состоящий из. Термин по существу состоящий из, как используют в рамках изобретения, ограничивает объем ингредиентов и стадий до конкретных материалов или стадий, и материалов и стадий, которые не влияют существенно на основную и новую характеристику(и) настоящего изобретения, например, композиции и способы для стимуляции роста растений. Термин по существу состоящий из, как используют в рамках изобретения, ограничивает объем ингредиентов и стадий до конкретных материалов и стадий, и материалов и стадий, которые не влияют существенно на основную и новую характеристику(и) настоящего изобретения.As used herein, the term comprising includes essentially consisting of and consisting of. The term essentially consisting of, as used herein, limits the scope of the ingredients and steps to specific materials or steps, and materials and steps that do not significantly affect the essential and novel feature(s) of the present invention, for example, compositions and methods for stimulating plant growth. The term essentially consisting of, as used herein, limits the scope of the ingredients and steps to specific materials and steps, and materials and steps that do not significantly affect the essential and novel feature(s) of the present invention. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Система для получения продукта на основе микроорганизмов и обеспечения доступности продукта на основе микроорганизмов для потребителя, где указанная система содержит:1. A system for obtaining a product based on microorganisms and making the product based on microorganisms available to the consumer, where the said system contains: (i) установку для выращивания микроорганизмов, содержащую, по меньшей мере, 10 независимых модульных емкостей для выращивания, в которых могут расти одни и те же или различные микроорганизмы в одних и тех же или в различных условиях выращивания, для получения композиции на основе микроорганизмов в каждой емкости для выращивания, где среда для роста, насыщение кислородом, рН, встряхивание и/или температура могут независимо контролироваться для каждой из указанных емкостей для выращивания; где микроорганизмы выбраны из Starmerella bombicola, Trichoderma harzianum, Bacillus subtilis, Pseudozyma aphidis, Acinetobacter venetianus, Wickerhamomyces и Pichia; и где композицию на основе микроорганизмов собирают из емкостей для выращивания, тем самым получая продукт на основе микроорганизмов, который затем может быть предоставлен потребителю; и (ii) транспортирующий компонент для транспортировки указанного продукта на основе микроорганизмов, продуцированного в установке для выращивания микроорганизмов, где указанный компонент для транспортировки содержит контейнеры объемом от 2 галлонов до 1000 галлонов (от 7,6 до 3785 л) и/или трубопроводы для транспортировки продукта на основе микроорганизмов из установки для выращивания микроорганизмов в центр распределения или в область, где продукт на основе микроорганизмов будет использоваться, где установка для выращивания микроорганизмов согласно (i) расположена менее чем в 300 милях (482803 м) от области, где продукт на основе микроорганизмов будет использоваться, где продукт на основе микроорганизмов содержит микроорганизм и среду, в которой микроорганизмы выращивали, и где продукт на основе микроорганизмов не требует стабилизации.(i) a microorganism growth apparatus comprising at least 10 independent modular growth vessels in which the same or different microorganisms can grow under the same or different growth conditions to produce a microorganism-based composition in each growth container, wherein the growth medium, oxygenation, pH, shaking and/or temperature can be independently controlled for each of said growth containers; wherein the microorganisms are selected from Starmerella bombicola, Trichoderma harzianum, Bacillus subtilis, Pseudozyma aphidis, Acinetobacter venetianus, Wickerhamomyces and Pichia; and wherein the microorganism-based composition is collected from the growth containers, thereby obtaining a microorganism-based product, which can then be provided to the consumer; and (ii) a transport component for transporting said microbial product produced in a microbial growth facility, wherein said transport component comprises 2 gallon to 1000 gallon (7.6 to 3785 L) containers and/or transport piping microorganism-based product from the microorganism-based product to a distribution center or area where the microorganism-based product will be used, where the microorganism-based product in (i) is located less than 300 miles (482,803 m) from the area where the microorganism-based product microorganisms will be used where the microorganism-based product contains the microorganism and the environment in which the microorganisms were grown, and where the microorganism-based product does not require stabilization. 2. Система по п.1, где каждая из указанных, по меньшей мере, 10 модульных емкостей для выращивания имеет свои собственные элементы контроля температуры, растворенного кислорода и рН.2. The system of claim 1, wherein each of said at least 10 modular grow tanks has its own temperature, dissolved oxygen, and pH controls. 3. Система по п.1, где установка для выращивания микроорганизмов согласно (i) находится в пределах 100 миль (160934 м) от места, где продукт на основе микроорганизмов будет использоваться.3. The system of claim 1, wherein the microbial growth facility of (i) is located within 100 miles (160,934 m) of the location where the microbial product will be used. 4. Способ получения продукта на основе микроорганизмов и обеспечения доступности продукта на основе микроорганизмов для потребителя, где указанный способ включает выращивание микроорганизмов на установке для выращивания микроорганизмов системы по п.1, содержащей, по меньшей мере, десять независимых модульных емкостей для выращивания для получения композиции на основе микроорганизмов из каждой емкости для выращивания, где установка для выращивания микроорганизмов расположена менее чем в 300 милях (482803 м) от области применения, причем микроорганизмы выбраны из Starmerella bombicola, Trichoderma harzianum, Bacillus subtilis, Pseudozyma aphidis, Acinetobacter venetianus, Wickerhamomyces и Pichia, где одни и те же или разные микроорганизмы могут выращиваться в каждой емкости для выращивания в одних и тех же или разных условиях выращивания, где условия выращивания, которые могут отличаться между емкостями для выращивания, включают одно или несколько из среды для выращивания, оксигенации, рН, встряхивания и температуры, причем продукт на основе микроорганизмов содержит микроорганизмы, а также среду, в которой микроорганизмы выращивали, и причем продукт на основе микроорганизмов не требует стабилизации.4. A method for producing a microorganism-based product and making the microorganism-based product available to the consumer, wherein the method includes growing microorganisms in a microorganism growing system according to claim 1, containing at least ten independent modular cultivation tanks to obtain the composition based on the microorganisms from each growth vessel, where the microorganism growing facility is located less than 300 miles (482,803 m) from the application area, the microorganisms being selected from Starmerella bombicola, Trichoderma harzianum, Bacillus subtilis, Pseudozyma aphidis, Acinetobacter venetianus, Wickerhamomyces and Pichia wherein the same or different microorganisms may be grown in each growth vessel under the same or different growth conditions, wherein the growth conditions, which may differ between growth vessels, include one or more of growth medium, oxygenation, pH , shaking and temperature, wherein the microorganism-based product contains microorganisms, as well as the environment in which the microorganisms were grown, and wherein the microorganism-based product does not require stabilization. 5. Способ по п.4, где клеточная масса микроорганизмов в транспортируемом продукте на основе 5. The method according to claim 4, where the cell mass of microorganisms in the transported product is based on --
EA201990651 2016-09-08 2017-09-08 DISTRIBUTED SYSTEMS FOR EFFECTIVE PRODUCTION AND APPLICATION OF COMPOSITIONS BASED ON MICROORGANISMS EA045948B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/385,057 2016-09-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045948B1 true EA045948B1 (en) 2024-01-22

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11959062B2 (en) Distributed systems for the efficient production and use of microbe-based compositions
US20220363607A1 (en) Microbe-Based Products for Enhancing Plant Root and Immune Health
AU2017361420B2 (en) Materials and methods for the control of nematodes
JP2022509204A (en) Yeast-based composition for improving rhizosphere properties and plant health
US11963528B2 (en) Materials and methods for control of insect pests using entomopathogenic fungi
JP7431165B2 (en) Microbial-based products for controlling Fusarium infections in plants and agricultural products
US20220071217A1 (en) Microbial Hydrolysates for Agricultural Pest Control
WO2020219386A1 (en) Broad spectrum biopesticides comprising beneficial microorganisms
EA045948B1 (en) DISTRIBUTED SYSTEMS FOR EFFECTIVE PRODUCTION AND APPLICATION OF COMPOSITIONS BASED ON MICROORGANISMS
US20230040362A1 (en) Microbial Combinations for Enhanced Crop Yields
BR112019004428B1 (en) SYSTEMS FOR PROVIDING A MICROBUM-BASED PRODUCT AND METHOD FOR PROVIDING A MICROBE-BASED PRODUCT