Akaricidi su klasa pesticida koji se široko koriste u poljoprivredi, industriji i drugim industrijama. Uglavnom se koristi za kontrolu poljoprivrednih grinja ili krpelja na stoci ili kućnim ljubimcima. Svake godine svijet trpi ogromne gubitke zbog grinja. Prema Organizaciji za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda, 80 posto svjetskih stada goveda napadnuto je krpeljima, što svijet košta procijenjenih 7,3 milijarde dolara godišnje u ekonomskim gubicima. U Južnoj Americi, biljke soje oštećene grinjom Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) izgubile su približno 18,28% u prinosu žitarica. U Kini je Panonychus citri (McGregor) također napadnut na gotovo 40 milijuna hektara agruma. Stoga potražnja za akaricidima na globalnom tržištu raste iz godine u godinu. Osam najboljih proizvoda na tržištu akaricida u 2018. su: spirodiklofen, spirometikon, diafentiuron, bifenazat, piridaben i propargit, heksitiazoks i fenpiroksimat, njihova ukupna prodaja iznosi 572 milijuna USD, što čini 69,1% tržišta akaricida, a tržište očekuje se da će do 2 milijarde američkih dolara 2025. Veličina tržišta akaricida vjerojatno će biti veća kako se globalno obradivo zemljište smanjuje, broj stanovnika povećava, potražnja za prirodnim proizvodima raste i potražnja za održivom poljoprivrednom praksom.
Analiza globalnog tržišta akaricida pokazuje da su crveni pauk, Panclaw citrus i Panonychus urmi daleko ekonomski najvažnije vrste grinja, koje čine više od 80% tržišta. Ostale srodne grinje su pseudopaukove grinje (uglavnom kratke paukove grinje), hrđave grinje te žučne grinje i konjske mušice. Povrće i voće, uključujući citruse, vinovu lozu, soju, pamuk i kukuruz, glavni su usjevi za koje se primjenjuju akaricidi.
Međutim, zbog kratkog životnog ciklusa, partenogeneze, jedinstvenih metaboličkih alata i jake ekološke prilagodljivosti grinja biljojeda kao što su paukove grinje i pahuljaste grinje, njihova je otpornost na akaricide brzo porasla. Grinje čine 3 od 12 prijavljenih otpornih člankonožaca. U globalnoj primjeni akaricida konvencionalni kemijski akaricidi kao što su organofosfati, karbamati, organoklorovi i piretroidi još uvijek zauzimaju dominantno mjesto. Posljednjih godina, iako su se pojavili visokoučinkoviti akaricidi poput bifenazata i acetafenaka, problem homogenizacije akaricida još uvijek je ozbiljan. Dugotrajnom i znanstveno neznanstvenom primjenom ovih akaricida većina grinja biljojeda razvila je različite stupnjeve otpornosti na kemijske akaricide koji se nalaze na tržištu, a njihovo djelovanje značajno je oslabilo. S druge strane, s povećanjem pozornosti prema ekološkim pitanjima i postupnim povećanjem područja organske poljoprivrede, potražnja za prirodnim proizvodima za zaštitu usjeva na globalnom tržištu značajno je porasla. Stoga je neminovan razvoj sigurnih, učinkovitih, ekološki prihvatljivih, manje štetnih za prirodne neprijatelje i sigurnih i novih bioloških akaricida na koje nije lako razviti otpornost.
Na temelju toga, hitna je potreba za industriju i industrijski razvoj da u potpunosti iskoriste prednosti kineskih bioloških resursa za promicanje istraživanja i razvoja i primjene bioloških akaricida.
1. Pozadina istraživanja veratrotrol alkaloida
Kukurik, poznat i kao planinski luk, crni kukurik, višegodišnja je ljekovita sirovina. Kao izvorna insekticidna biljka u Kini, ljudi često iskopavaju njezine rizome tijekom vegetacije i prže ga u blagi uvarak za hladno pranje ovaca, koza, goveda i druge stoke, te za borbu protiv crva kućnih muha i drugih parazita. Zatim su istraživači otkrili da kukurik također ima dobar učinak suzbijanja drugih štetnika. Primjerice, ekstrakt etilnog acetata rizoma Veratrum ima dobru insekticidnu aktivnost na ličinke drugog i trećeg stupnja Plutella xylostella, dok ekstrakt alkaloida Veratrol ima izvjestan smrtonosni učinak na odrasle ličinke i ličinke četvrtog stadija njemačkog žohara. U isto vrijeme, istraživači su također otkrili da različiti ekstrakti rizoma veratruma imaju dobru akaricidnu aktivnost, među kojima su ekstrakt etanola > ekstrakt kloroforma > ekstrakt n-butanola.
Međutim, kako izdvojiti aktivne sastojke je težak problem. Kineski istraživači obično koriste ultrazvučnu ekstrakciju kloroformom alkaliziranu amonijakom, ekstrakciju vodom, ekstrakciju perkolacijom etanola i superkritičnu CO2 ekstrakciju za dobivanje aktivnih tvari iz rizoma veratruma. Među njima, ultrazvučna metoda ekstrakcije kloroforma alkaliziranog amonijakom koristi veliku količinu toksičnog otapala kloroforma iako je brzina ekstrakcije relativno visoka; metoda ekstrakcije vode ima mnogo vremena ekstrakcije, veliku potrošnju vode i nisku stopu ekstrakcije; stopa je niska. Metoda superkritične CO2 ekstrakcije za ekstrakciju veratrolin alkaloida ne samo da ima visoku stopu ekstrakcije, aktivni sastojci nisu uništeni, već su i ljekovito djelovanje i čistoća aktivnih sastojaka dobivenih proizvoda znatno poboljšani. Osim toga, CO2 netoksičan ostatak bez otapala je bezopasan za ljudsko tijelo i okoliš, što može usporiti onečišćenje okoliša uzrokovano tradicionalnim metodama ekstrakcije, te je naveden kao jedna od najboljih tehnologija ekstrakcije i odvajanja za ljekovito djelovanje biljke. Međutim, rizičan proizvodni proces i visoki troškovi ometaju njegovu široku industrijsku primjenu.
2. Napredak istraživanja i razvoja veratrotrol alkaloida
Elaborat o tehnologiji ekstrakcije Veratruma. Tehnologija koekstrakcije uglavnom se temelji na tradicionalnom kineskom ljekovitom materijalu veratrorumu, dopunjenom prirodnim ljekovitim materijalima. , Veratrotoin i drugi višestruki aktivni sastojci pripremaju se zajedno, a istovremeno se različita otapala koriste za kontinuiranu ekstrakciju botaničkih ljekovitih materijala, kako bi se maksimalno povećalo pročišćavanje i taloženje učinkovitih aktivnih komponenti u botaničkim ljekovitim materijalima u fazama. Dobivanje grupnih komponenti spojeva s različitom funkcionalnošću ili sličnom funkcionalnošću iz iste serije sirovina. Značajno poboljšati stopu iskorištenja botaničkih sirovina, smanjiti troškove proizvodnje i značajno povećati tržišnu konkurentnost.
Studija o mehanizmu djelovanja djelatnih tvari Veratruma. Ekstrakt rizoma veratrola je vrsta mješavine koja sadrži više od deset aktivnih sastojaka kao što su veratrol, resveratrol, veratrotoin, ciklopamin, veratrol i resveratrol oksid. Živčani sustav štetnika.
Prema izvješćima istraživanja, njegova se toksičnost temelji na otvaranju naponski ovisnih Na+ kanala, koji zauzvrat otvara naponski aktivirane Ca2+ kanale, što dovodi do oslobađanja neurotransmitera. Naponski kontrolirani ionski kanali natrija sastavni su dio neuronske i mišićne signalizacije. Aktivne komponente u ekstraktu veratruma mogu uzrokovati strujne poremećaje u natrijevim ionskim kanalima, što rezultira promjenama u propusnosti membrane, uzrokujući tremor šok i eventualnu smrt.
U isto vrijeme, neki francuski znanstvenici izvijestili su da alkaloidi veratrolina također mogu nekompetitivno inhibirati acetilkolinesterazu (AChE) insekata. Zbog novog mehanizma djelovanja veratrotrol alkaloida može doći do napada na više mjesta, a grinjama je teško prilagoditi se lijekovima s više mjesta djelovanja kroz vlastite strukturne promjene, tako da nije lako razviti otpornost na lijekove.
0,1% CE tehnologija pripreme ekstrakta rizoma kukurike. Podržana naprednom tehnologijom ekstrakcije i dopunjena izvrsnom tehnologijom pripreme, površinska napetost lijeka je mala, što može brzo omotati tijelo kukca, pospješiti prodiranje i apsorpciju otopine lijeka i pojačati učinak aktivnih sastojaka. Ima dobru disperzibilnost u vodi, a otopina je nakon disperzije prozirna i homogena. 1000 puta razrjeđivanje, vrijeme potpunog navlaživanja platna je 44 sekunde, a može se brzo smočiti i prodrijeti. Podaci o stabilnosti višestrukog raspršenja svjetlosti pokazali su da je pripravak 0,1% CE ekstrakta rizoma veratruma imao dobru stabilnost i da je u potpunosti zadovoljio različite uvjete primjene na terenu.
Napredak istraživanja tehnologije primjene 0,1% ekstrakta rizoma veratruma CE
Nova tehnologija uvelike je poboljšala svojstva brzog djelovanja lijeka. U usporedbi s prethodnom tehnologijom, proizvod je smanjio upotrebu jednog sastojka. Jedinstvenim procesom sastojci u proizvodu su obilniji, a sinergijski učinak očitiji.
U isto vrijeme, kada se koristi zajedno s postojećim kemijskim pesticidima, prvo, može značajno smanjiti populacijsku bazu crvenog pauka, smanjiti količinu kemijskih pesticida i poboljšati učinak kontrole. Ukratko, u razdoblju visoke incidencije citrusne grinje Panonychus u Hezhou, Guangxi, Kina, prskanje 0,1% ekstrakta rizoma CE veratruma + 30% etoxazola bilo je učinkovito za 20 minuta, 3 dana nakon primjene nisu viđeni živi insekti, a kontrolni učinak je bio 11 dana nakon primjene. može se održavati iznad 95%. U ranoj fazi Jiangxi Ruijin navel orange citrus panclaw grinje, 0,1% CE Veratrum ekstrakta rizoma + 30% tetramizin bifenazata svi su uginuli 1 dan nakon primjene, a 3 dana nakon primjene nisu viđeni živi insekti. , učinak kontrole je blizu 99% nakon 16 dana.
Gore navedeni rezultati terenskog biološkog testa pokazuju da kada je bazni broj crvenih paučina nizak ili visok, primjena pojedinačnog sredstva i uporaba spojeva s kemijskim sredstvima, ekstrakt rizoma Veratella vulgaris može smanjiti bazni broj crvenih paučinastih crva i poboljšati kontrolu učinak kemijskih pesticida. Pokazao je odličan učinak kontrole. Istodobno, ekstrakt rizoma kukurike potječe iz biljaka. U preporučenoj koncentraciji siguran je za primjenu u fazi pupanja, cvatnje i mladih plodova većine biljaka, a ne utječe na bujanje izdanaka, cvjetova i plodova. Siguran je i ekološki prihvatljiv za neciljane organizme kao što su prirodni neprijatelji grinja i nema unakrsnu otpornost s postojećim insekticidima i akaricidima. Vrlo je pogodan za integrirano upravljanje grinjama (IPM). A uz smanjenje upotrebe kemijskih pesticida, ostaci kemijskih pesticida kao što su etoxazole, spirodiclofen i bifenazate u citrusima mogu u potpunosti zadovoljiti “Kineski nacionalni standard sigurnosti hrane za maksimalne granice ostataka pesticida u hrani”, “Europska unija Hrana”. Standard ograničenja ostataka pesticida i američki standard ograničenja ostataka pesticida u hrani pružaju čvrstu garanciju za sigurnost hrane te kvalitetu i sigurnost poljoprivrednih proizvoda.
Tehnologija za uređivanje gena promiče industrijalizaciju kukurike
Kukurka je uobičajeni ljekoviti materijal i višegodišnja je zeljasta biljka iz obitelji Liliaceae. Raste u planinama, šumama ili grmovima. Distribuira se u Shanxi, Hebei, Henan, Shandong, Liaoning, Sichuan, Jiangsu i drugim mjestima u Kini. Bogat je divljim resursima. Prema istraživanju, godišnja proizvodnja ljekovitog kukurijeka je blizu 300-500 tona, a sorte uključuju mnoge sorte, kao što su kukurijek, Xing'an kukurijek, maosu kukurijek i Gulingov kukurijek, a aktivne komponente svake vrste su nije isto.
S brzim razvojem biotehnologije i dubinskim istraživanjem ljekovitih materijala iz kukurike, korištenje tehnologije za uređivanje gena za poboljšanje ljekovitih vrsta kukurike i umjetno pripitomljavanje divljih vrsta kukurike napredovalo je u fazama. Umjetni uzgoj sorti kukurijeka uvelike će smanjiti štetu od iskapanja kukurike za izvore divlje germplazme i dodatno promicati industrijalizaciju kukurike u poljoprivredi i medicini.
U budućnosti se očekuje da će prirodni ekstrakti rizoma kukurike dobiveni iz ljekovitog bilja postupno smanjiti upotrebu tradicionalnih kemijskih akaricida, te napraviti daljnja poboljšanja u poboljšanju kvalitete poljoprivrednih proizvoda, poboljšanju kvalitete i sigurnosti poljoprivrednih proizvoda, poboljšanju poljoprivrednog ekološkog okoliša. i održavanje bioraznolikosti. veliki doprinos.
Vrijeme objave: 8. kolovoza 2022