БИОРЕАКТОР ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И СОРТИРОВКИ ЛИЧИНОК БОЛЬШОЙ ВОСКОВОЙ МОЛИ (GALLERIA MELLONELLA L.)

Полезная модель относится к области лабораторного оборудования и биологии, предназначенного для разведения различных насекомых, и в частности для разведения большой восковой моли.
Известен садок для разведения насекомых - патент на полезную модель RU 103442 авторы Бугаева Л.Н., Игнатьева Т.Н., Новиков Ю.П., Кашутина Е.В. Садок представляет собой емкость с вентиляционными отверстиями в торцевых стенках, крышку, выгнутую наружу, имеющую отверстие по периметру затянутое мелкоячеистой сеткой и зажимы для фиксации крышки.
0
Особенностью биологии большой восковой моли является их всеядность и многостадийность развития. Только что вылупившиеся личинки большой восковой моли имеют чрезвычайно малые размеры (Примерно 0,2 мм в диаметре). Личинки большой восковой моли (ЛБВМ) живут в темноте, очень чувствительны к температуре и влажности среды обитания. Оптимальная температура развития ЛБВМ 28-32 С. Все это предъявляет особые требования к их содержанию, предлагаемое в RU 103442 удовлетворить их не в состоянии.
Известно также устройство - садок для насекомых АС 843898 автор А.Д. Логачев, которое содержит разборный каркас, на который натягивается сетка (полотно). Как и в предыдущем случае особенности развития ЛБВМ приводят к невозможности использования этой конструкции. ЛБВМ в предлагаемом устройстве прогрызут ткань или вылезут наружу через отверстия в сетке. Для их развития будет мешать освещенность достаточно высокая для такого типа конструкции.
Наиболее близкой конструкцией биореактора к предлагаемому решению конструкции для разведения ЛБВМ является устройство молярия по типу термостата (пат. РФ №164529). Эта конструкция представляет собой термоизолированный короб, снабженный двумя электрическими нагревателями, расположенными на противоположных сторонах короба для обеспечения однородности нагрева. В нем обеспечивается необходимая для развития ЛБВМ температура, темнота и влажность.
Недостатком всех ранее рассмотренных решений, и в том числе выбранного наиболее близкого решения, является то, что ЛБВМ развиваясь, плетут паутину биологически необходимую при их естественном развитии для защиты от пчел. Эта паутина соединяет между собой все части питательного субстрата и экскрементов ЛБВМ, превращая его в сплошной ковер внутри которого и живут личинки большой восковой моли. Обычно, для извлечения ЛБВМ этот ковер, в котором ЛБВМ укрывают себя от неблагоприятных для них факторов, необходимо разрушать. В наиболее близкой конструкции биореактора само извлечение производят вручную после выращивания ЛБВМ, что является очень кропотливой и трудоемкой операцией.
Задачей создания полезной модели является устройство, которое бы максимально соответствует биологии развития ЛБВМ в лабораторных условиях и облегчало бы извлечение ЛБВМ из субстрата по завершению процесса их выращивания.
Задача решается тем, что полезная модель содержит корпус, который имеет вытянутую форму. Внутренний объем этого вытянутого корпуса поперек длинной стороны разделен перегородкой на два сообщающихся объема. Эти сообщающиеся объемы сообщаются между собой через нижнюю щель образованную промежутком между перегородкой и нижней стенкой и верхнюю щель образованную промежутком между перегородкой и, верхней стенкой. Верхняя стенка одновременно является съемной крышкой с закрепленными на внутренней поверхности этой крышки в зоне выращивании ЛБВМ двумя датчиками температуры, один из которых расположен у короткой стенки, а другой у перегородки. На внешней поверхности более длинных боковых стенок расположены два плоских электрических нагревателя, а третий плоский электрический нагреватель расположен на внешней стороне короткой стенки. С противоположной стороны относительно третьего нагревателя, расположенного на короткой стенке, в нижней стенке сделано протяженное отверстие параллельно короткой стенке. Это протяженное отверстие соединено с нижней полостью. В этой нижней полости расположен выдвижной лоток для сбора личинок большой восковой моли, который плотно прилегает к боковым стенкам нижней полости. В объем, где установлен третий нагреватель, вставлен решетчатый контейнер с горизонтально расположенными пластинами. На эти пластины нанесен питательный субстратом с заселенными личинками большой восковой моли. Вся конструкция снаружи покрыта термоизоляционным материалом.
Пример выполнения устройства
На фиг.1 представлена конструкция биореактора вид сбоку без боковой стенки, а на фиг.2 представлена конструкция биореактора без верхней крышки. В своей конструкции биореактора содержит корпус 1, выполненный из листового изоляционного материала, например фанеры или ОСБ. Крышку 2, выполненную из того же материала. Снаружи этот корпус со всех сторон покрыт теплоизоляцией 3, в качестве, которого удобно использовать вспененные материалы, например пенопласт, пеноплен и т.д. В нижней части корпуса биореактора находится полость 4 для отбора личинок большой восковой моли, в которую плотно вставляется подвижный лоток для сбора и извлечения ЛБВМ 5. Устройство для отбора личинок соединяется с общим объемом биореактора через отверстие вытянутой формы 6. Устройство для отбора личинок является одновременно и опорой биореактора. Для устойчивости биореактора используется вторая опора, выполненная в виде бруска 7. Для разделения биореактора на сообщающиеся объемы, один из которых является рабочим, а второй вспомогательным. Это разделение производится перегородкой 8, которая крепится к боковым стенкам. Для поддержания температурного режима используются 3 плоскихнагревателя - один расположен на короткой стенке 9, а два боковых нагревателя на длинных стенках 10. Пластины с питательным кормом для ЛБВМ 11 вставляются в решетчатый контейнер, состоящую из вертикальных стоек 12, горизонтальных направляющих 13 и распорок 14. На верхнюю крышку крепятся два датчика температуры 15 и 16.
Устройство полезной модели работает следующим образом.
На платины с питательным кормом для ЛБВМ заселяются личинки первого возраста или вносятся яйца ЛБВМ. После этого пластины устанавливаются в контейнер и вносятся в рабочий объем биореактора.
0
После установки контейнера в рабочий объем биореактора, закрывается крышка биореактора и включаются два нагревателя, расположенные на боковых стенках для установки равномерного прогрева биореактора. Устанавливается оптимальная температура для выращивания ЛБВМ в районе 30-32 С и выдерживается 20-25 суток.
0
По истечении срока созревания ЛБВМ, боковые нагреватели выключаются, а нагреватель на боковой стенке включается в режим повышенной мощности, так, что температура у короткой стенки, где расположен этот нагреватель постепенно повышается до 50-55С и выше, при этом во вспомогательном объеме за перегородкой будет температура более низкая, потому что он не обогреваем. В результате этого создается градиент температур вдоль биореактора, который побуждает ЛБВМ перемещаться в более холодный вспомогательный объем биореактора.
В конечном итоге, ЛБВМ перемещаются в еще более холодную часть, биореактора, которая является лотком для сбора личинок. На этом производственный цикл выращивания ЛБВМ заканчивается. Контейнер с пластинами, на которых находятся остатки корма с экскрементами ЛБВМ, извлекается через верхнюю крышку биореактора и может загружаться очередная партия корма и ЛБВМ для выращивания.
Благодаря такой конструкции получается возможность реализовать два технологических режима выращивания ЛБВМ. В начале технологического цикла производится создание оптимальных условий, когда обеспечивается оптимальный равномерный прогрев малярия, а при завершении технологического первого цикла, когда ЛБВМ достигли необходимого целевого биологического возраста, простым электрическим переключением производится включение режима температурного градиента, и ЛБВМ сами под действием температурного градиента перемещаются в зону сбора ЛБВМ. Этим исключается трудоемкая и дорогостоящая технологическая операция по разрушению субстрата, в котором обитают ЛБВМ и ручного их извлечения. За счет этого достигается снижение трудоемкости их выращивания и снижается себестоимость продукции за счет сокращения ручного труда и повышения степени автоматизации технологического процесса.