Акарициды — класс пестицидов, широко применяемых в сельском хозяйстве, промышленности и других отраслях.Он в основном используется для борьбы с сельскохозяйственными клещами или клещами на домашнем скоте или домашних животных.Ежегодно мир несет огромные потери из-за клещей-вредителей.По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, 80 процентов поголовья крупного рогатого скота в мире заражены клещами, которые обходятся миру примерно в 7,3 миллиарда долларов в год в виде экономических потерь.В Южной Америке растения сои, поврежденные паутинным клещом Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae), потеряли примерно 18,28% урожая зерновых.В Китае почти 40 миллионов акров цитрусовых также заражены Panonychus citri (McGregor).Поэтому спрос на акарициды на мировом рынке растет с каждым годом.В восемь крупнейших продуктов на рынке акарицидов в 2018 году входят: спиродиклофен, спирометикон, диафентиурон, бифеназат, пиридабен и пропаргит, гекситиазокс и фенпироксимат, их общий объем продаж составляет 572 млн долларов США, что составляет 69,1% рынка акарицидов, а рынок ожидается, что к 2025 году размер достигнет 2 миллиардов долларов США. Размер рынка акарицидов, вероятно, будет больше по мере сокращения мировых пахотных земель, увеличения населения, увеличения спроса на натуральные продукты и увеличения спроса на устойчивые методы ведения сельского хозяйства.
Анализ мирового рынка акарицидов показывает, что красный паутинный клещ, Panclaw citrus и Panonychus urmi на сегодняшний день являются наиболее экономически важными видами клещей-вредителей, на долю которых приходится более 80% рынка.Другими родственными клещами являются псевдопаутинные клещи (в основном короткие паутинные клещи), ржавчинные клещи, галловый и слепневый клещи.Овощи и фрукты, в том числе цитрусовые, виноград, соя, хлопок и кукуруза, являются основными культурами, для обработки которых применяются акарициды.
Однако из-за короткого жизненного цикла, партеногенеза, уникальных метаболических инструментов и сильной приспособляемости к окружающей среде растительноядных клещей, таких как паутинный клещ и панкогтевой клещ, их устойчивость к акарицидам быстро выросла.На долю клещей приходится 3 из 12 зарегистрированных устойчивых членистоногих.В мировом применении акарицидов доминирующее положение по-прежнему занимают традиционные химические акарициды, такие как органофосфаты, карбаматы, хлорорганические соединения и пиретроиды.В последние годы, несмотря на появление высокоэффективных акарицидов, таких как бифеназат и ацетафенак, проблема гомогенизации акарицидов по-прежнему остается серьезной.В результате длительного и ненаучного использования этих акарицидов у большинства травоядных клещей развилась различная степень устойчивости к химическим акарицидам, представленным на рынке, и их эффективность значительно снизилась.С другой стороны, с ростом внимания к проблемам экологии и постепенным увеличением сферы органического сельского хозяйства, спрос на натуральные продукты для защиты посевов на мировом рынке значительно увеличился.Поэтому неизбежна разработка безопасных, эффективных, экологически чистых, менее вредных для естественных врагов и безопасных, а также новых биологических акарицидов, к которым нелегко развить устойчивость.
Исходя из этого, промышленности и промышленному развитию необходимо в полной мере использовать преимущества биологических ресурсов Китая для содействия исследованиям, разработкам и применению биологических акарицидов.
1. Предыстория исследования алкалоидов вератротрола.
Чемерица, также известная как горный лук, чемерица черная, является многолетним лекарственным сырьем.Поскольку это местное инсектицидное растение в Китае, люди часто выкапывают его корневища в период вегетации и обжаривают его в мягком отваре для холодного мытья овец, коз, крупного рогатого скота и другого домашнего скота, а также для борьбы с личинками комнатных мух и другими паразитами.Затем исследователи обнаружили, что чемерица также оказывает хорошее контролирующее действие и на других вредителей.Например, этилацетатный экстракт корневища вератрума обладает хорошей инсектицидной активностью в отношении личинок второго и третьего возраста Plutella xylostella, а алкалоидный экстракт вератрола оказывает определенное летальное действие на взрослых личинок и личинок четвертого возраста немецкого таракана.В то же время исследователи также обнаружили, что хорошей акарицидной активностью обладают различные экстракты корневищ Veratrum, среди которых этаноловый экстракт > хлороформовый экстракт > экстракт н-бутанола.
Однако, как извлечь активные ингредиенты, является сложной проблемой.Китайские исследователи обычно используют ультразвуковую экстракцию хлороформом, подщелачиваемую аммиаком, водную экстракцию, перколяционную экстракцию этанолом и сверхкритическую экстракцию CO2 для получения активных веществ из корневищ вератрума.Среди них метод ультразвуковой экстракции хлороформом, подщелаченным аммиаком, использует большое количество токсичного растворителя хлороформа, хотя скорость экстракции относительно высока;метод экстракции воды предполагает многократную экстракцию, большой расход воды и низкую скорость экстракции;ставка низкая.Метод сверхкритической CO2-экстракции для извлечения алкалоидов вератролина не только имеет высокую скорость экстракции, активные ингредиенты не разрушаются, но также значительно улучшаются лекарственная активность и чистота активных ингредиентов полученных продуктов.Кроме того, нетоксичный остаток CO2, не содержащий растворителей, безвреден для организма человека и окружающей среды, что может замедлить загрязнение окружающей среды, вызванное традиционными методами экстракции, и было включено в список лучших технологий экстракции и разделения для Лекарственное действие растений.Однако рискованный производственный процесс и высокая стоимость препятствуют его широкомасштабному промышленному применению.
2. Ход исследований и разработок алкалоидов вератротрола.
Исследование технологии экстракции Вератрума.Технология совместной экстракции в основном основана на традиционном китайском лекарственном материале вератрорум, дополненном натуральными лекарственными материалами.Вератротоин и другие многочисленные активные ингредиенты готовятся вместе, и в то же время для непрерывной экстракции растительных лекарственных материалов используются различные растворители, чтобы поэтапно максимизировать очистку и осаждение эффективных активных компонентов в растительных лекарственных материалах.Получение групповых компонентов соединений с разной функциональностью или сходной функциональностью из одной партии сырья.Значительно улучшить коэффициент использования ботанического сырья, снизить производственные затраты и значительно повысить конкурентоспособность на рынке.
Исследование механизма действия активных веществ Veratrum.Экстракт корневища вератрола представляет собой своего рода смесь, которая содержит более десяти активных ингредиентов, таких как вератрол, ресвератрол, вератротоин, циклопамин, вератрол и оксид ресвератрола.Нервная система вредителей.
Согласно отчетам исследований, его токсичность основана на открытии потенциал-зависимых каналов Na+, которые, в свою очередь, открывают потенциал-активируемые каналы Ca2+, что приводит к высвобождению нейромедиатора.Потенциал-управляемые натриевые ионные каналы являются неотъемлемой частью передачи сигналов в нейронах и мышцах.Активные компоненты экстракта Veratrum могут вызывать нарушения тока в натриевых ионных каналах, что приводит к изменению проницаемости мембран, вызывая треморный шок и в конечном итоге смерть.
В то же время некоторые французские ученые сообщили, что алкалоиды вератролина могут также неконкурентно ингибировать ацетилхолинэстеразу (АХЭ) насекомых.Из-за нового механизма действия алкалоидов вератротрола может произойти множественная атака, и клещам трудно адаптироваться к препаратам с множественными участками действия посредством собственных структурных изменений, поэтому у них нелегко развить устойчивость к лекарству.
Технология приготовления экстракта корневища чемерицы 0,1% CE.Благодаря передовой технологии экстракции и превосходной технологии приготовления поверхностное натяжение препарата невелико, что может быстро обернуть тело насекомого, способствовать проникновению и абсорбции раствора лекарства, а также усиливать действие активных ингредиентов.Он имеет хорошую диспергируемость в воде, а раствор после диспергирования становится прозрачным и однородным.Разбавление в 1000 раз, время полного смачивания холста составляет 44 секунды, он может быстро намокнуть и проникнуть.Данные о стабильности многократного светорассеяния показали, что препарат экстракта корневища вератрума с концентрацией 0,1% CE обладает хорошей стабильностью и полностью соответствует различным условиям применения в полевых условиях.
Ход исследований по технологии применения 0,1% экстракта корневища чешуи СЕ
Новая технология значительно улучшила быстродействующие свойства препарата.По сравнению с предыдущей технологией в продукте сокращено использование одного ингредиента.Благодаря уникальному процессу ингредиентов в продукте больше, а синергетический эффект более очевиден.
В то же время, при использовании вместе с существующими химическими пестицидами, во-первых, он может значительно сократить популяционную базу красного паутинного клеща, уменьшить количество химических пестицидов и улучшить эффект борьбы.Подводя итог, можно сказать, что в период высокой заболеваемости цитрусовым клещом Panonychus в Хэчжоу, Гуанси, Китай, опрыскивание 0,1% экстрактом корневища CE Veratrum + 30% этоксазолом было эффективным через 20 минут, через 3 дня после применения не было обнаружено живых насекомых, а контрольный эффект наблюдался через 11 дней после применения.может поддерживаться выше 95%.На ранней стадии заражения цитрусовыми панкогтевыми клещами Jiangxi Ruijin, 0,1% экстракта корневища CE Veratrum + 30% тетрамизинбифеназата все погибли через 1 день после применения, а через 3 дня после применения живых насекомых не наблюдалось., эффект контроля близок к 99% через 16 дней.
Приведенные выше результаты полевого биоанализа показывают, что при низком или высоком базовом количестве красных паутинных клещей, использовании одного препарата и совместном использовании с химическими агентами экстракт корневища Veratella vulgaris может снизить базовое количество красных паутинных червей и улучшить контроль. действие химических пестицидов.Он показал отличный эффект контроля.При этом экстракт корневища чемерицы получают из растений.В рекомендуемой концентрации его безопасно использовать на стадиях бутонизации, цветения и молодых плодов большинства растений, он не оказывает влияния на рост побегов, цветов и плодов.Он безопасен и экологически безопасен для нецелевых организмов, таких как естественные враги клещей, и не имеет перекрестной резистентности с существующими инсектицидами и акарицидами.Он очень подходит для комплексной борьбы с клещами (IPM).А с сокращением использования химических пестицидов остатки химических пестицидов, таких как этоксазол, спиродиклофен и бифеназат в цитрусовых, могут полностью соответствовать «Китайскому национальному стандарту безопасности пищевых продуктов для максимальных пределов остаточного содержания пестицидов в пищевых продуктах», «Европейскому Союзу». Продукты питания».Стандарт предельного содержания пестицидов и Стандарт предельного содержания пестицидов в пищевых продуктах США обеспечивают надежную гарантию безопасности пищевых продуктов, а также качества и безопасности сельскохозяйственной продукции.
Технология редактирования генов способствует индустриализации чемерицы
Морозник – распространенное лекарственное сырье, многолетнее травянистое растение семейства Лилейные.Растет в горах, лесах или кустарниках.Он распространяется в Шаньси, Хэбэе, Хэнани, Шаньдуне, Ляонине, Сычуани, Цзянсу и других местах Китая.Он богат дикими ресурсами.По данным расследования, годовой объем производства чемерицы лекарственной составляет около 300-500 тонн, а сорта включают множество разновидностей, таких как чемерица, чемерица Синъань, чемерица Маосу и чемерица Гулин, а активные компоненты каждого вида не то же самое.
Благодаря быстрому развитию биотехнологии и углубленным исследованиям лекарственных материалов чемерицы, использование технологий редактирования генов для улучшения лекарственных видов чемерицы и искусственного одомашнивания диких видов чемерицы прогрессировало поэтапно.Искусственное выращивание сортов чемерицы значительно уменьшит ущерб, наносимый раскопками чемерицы ресурсам дикой зародышевой плазмы, и будет способствовать дальнейшему индустриализации чемерицы в сельскохозяйственной и медицинской сферах.
Ожидается, что в будущем натуральные экстракты корневищ чемерицы, полученные из лекарственных растений, постепенно сократят использование традиционных химических акарицидов и внесут дальнейшие улучшения в улучшение качества сельскохозяйственной продукции, повышение качества и безопасности сельскохозяйственной продукции, улучшение сельскохозяйственной экологической среды. и сохранение биоразнообразия.большой вклад.
Время публикации: 08 августа 2022 г.