Acaricides là một loại thuốc trừ sâu được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, công nghiệp và các ngành công nghiệp khác.Nó chủ yếu được sử dụng để kiểm soát bọ ve nông nghiệp hoặc bọ ve trên vật nuôi hoặc vật nuôi.Hàng năm thế giới phải chịu thiệt hại rất lớn do sâu bọ gây ra.Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc, 80% đàn gia súc trên thế giới bị nhiễm bọ ve, khiến thế giới thiệt hại kinh tế ước tính khoảng 7,3 tỷ USD mỗi năm.Ở Nam Mỹ, cây đậu tương bị nhện nhện Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) gây thiệt hại khoảng 18,28% năng suất ngũ cốc.Ở Trung Quốc, gần 40 triệu mẫu cây có múi cũng bị nhiễm Panonychus citri (McGregor).Do đó, nhu cầu thị trường toàn cầu về thuốc diệt muỗi đang tăng lên hàng năm.Tám sản phẩm hàng đầu trên thị trường thuốc diệt muỗi năm 2018 là: spirodiclofen, spiromethicone, diafenthiuron, bifenazate, pyridaben, và propargite, hexythiazox và fenpyroximate, tổng doanh thu của chúng là 572 triệu USD, chiếm 69,1% thị trường thuốc diệt muỗi và thị trường quy mô dự kiến sẽ đạt 2 tỷ USD vào năm 2025. Quy mô thị trường của thuốc diệt muỗi có thể sẽ lớn hơn khi đất canh tác toàn cầu giảm, dân số tăng, nhu cầu về các sản phẩm tự nhiên tăng và nhu cầu thực hành nông nghiệp bền vững tăng lên.
Phân tích thị trường thuốc diệt côn trùng toàn cầu cho thấy nhện đỏ, cây có múi Panclaw và Panonychus urmi cho đến nay là những loài bọ ve gây hại quan trọng nhất về mặt kinh tế, chiếm hơn 80% thị trường.Các loại ve có liên quan khác là ve nhện giả (chủ yếu là nhện nhện ngắn), ve rỉ sắt, ve mật và ruồi trâu.Các loại rau và trái cây, bao gồm cam quýt, nho, đậu nành, bông và ngô, là những cây trồng chính được sử dụng thuốc diệt nhện.
Tuy nhiên, do vòng đời ngắn, quá trình sinh sản đơn tính, công cụ trao đổi chất độc đáo và khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ của các loài nhện ăn cỏ như nhện nhện và nhện panclaw, khả năng kháng thuốc diệt côn trùng của chúng đã tăng lên nhanh chóng.Ve chiếm 3 trong số 12 loài động vật chân đốt kháng thuốc được báo cáo.Trong ứng dụng thuốc diệt côn trùng toàn cầu, các loại thuốc diệt côn trùng hóa học thông thường như organophosphate, carbamate, organochlorine và pyrethroid vẫn chiếm vị trí thống trị.Trong những năm gần đây, mặc dù các loại thuốc diệt bọ ve hiệu quả cao như bifenazate và acetafenac đã ra đời nhưng vấn đề đồng nhất hóa thuốc diệt bọ ve vẫn còn nghiêm trọng.Với việc sử dụng lâu dài và không khoa học các loại thuốc diệt côn trùng này, hầu hết các loài bọ ve ăn cỏ đã phát triển các mức độ kháng khác nhau đối với các loại thuốc diệt côn trùng hóa học trên thị trường và tác dụng của chúng đã giảm đáng kể.Mặt khác, với sự chú ý ngày càng tăng đến các vấn đề môi trường và sự gia tăng dần diện tích nông nghiệp hữu cơ, nhu cầu về các sản phẩm tự nhiên để bảo vệ cây trồng trên thị trường toàn cầu đã tăng lên đáng kể.Vì vậy, việc phát triển các loại thuốc trừ sâu sinh học an toàn, hiệu quả, thân thiện với môi trường, ít gây hại cho thiên địch và các loại thuốc trừ sâu sinh học mới, an toàn, không dễ phát triển tính kháng đang sắp xảy ra.
Dựa trên điều này, nhu cầu cấp thiết là phát triển công nghiệp và công nghiệp để tận dụng tối đa lợi thế về tài nguyên sinh học của Trung Quốc để thúc đẩy nghiên cứu, phát triển và ứng dụng thuốc diệt côn trùng sinh học.
1. Cơ sở nghiên cứu về veratrotrol alkaloid
Hellebore hay còn gọi là hành núi, hellebore đen, là một loại dược liệu lâu năm.Là một loại cây diệt côn trùng bản địa ở Trung Quốc, người ta thường đào thân rễ của nó trong thời kỳ sinh trưởng và chiên thành thuốc sắc nhẹ để rửa lạnh cho cừu, dê, gia súc và các vật nuôi khác, cũng như để diệt giòi ruồi nhà và các ký sinh trùng khác.Sau đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hellebore cũng có tác dụng kiểm soát tốt đối với các loài gây hại khác.Ví dụ, chiết xuất ethyl acetate của thân rễ Veratrum có hoạt tính diệt côn trùng tốt đối với ấu trùng tuổi thứ hai và thứ ba của Plutella xylostella, trong khi chiết xuất alkaloid Veratrol có tác dụng gây chết người nhất định đối với ấu trùng tuổi trưởng thành và tuổi thứ tư của gián Đức.Đồng thời, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các chiết xuất khác nhau của thân rễ Veratrum có hoạt tính diệt côn trùng tốt, trong đó chiết xuất ethanol> chiết xuất chloroform> chiết xuất n-butanol.
Tuy nhiên, làm thế nào để chiết xuất được hoạt chất lại là một bài toán khó.Các nhà nghiên cứu Trung Quốc thường sử dụng chiết xuất siêu âm chloroform kiềm hóa amoniac, chiết nước, chiết xuất bằng ethanol và chiết xuất CO2 siêu tới hạn để thu được các hoạt chất từ thân rễ veratrum.Trong số đó, phương pháp chiết siêu âm chloroform được kiềm hóa bằng amoniac sử dụng một lượng lớn dung môi chloroform độc hại mặc dù tốc độ chiết tương đối cao;phương pháp chiết nước có nhiều lần chiết, lượng nước tiêu thụ lớn, hiệu suất chiết thấp;tỷ lệ thấp.Phương pháp chiết CO2 siêu tới hạn để chiết xuất các alcaloid veratroline không chỉ có hiệu suất chiết cao, hoạt chất không bị phá hủy mà hoạt tính dược liệu và độ tinh khiết của hoạt chất của sản phẩm thu được cũng được cải thiện rất nhiều.Ngoài ra, dư lượng CO2 không độc hại và không dung môi vô hại đối với cơ thể con người và môi trường, có thể làm chậm ô nhiễm môi trường do các phương pháp chiết xuất truyền thống gây ra và được liệt kê là một trong những công nghệ chiết xuất và tách tốt nhất cho tác dụng chữa bệnh của cây.Tuy nhiên, quy trình sản xuất rủi ro và chi phí cao cản trở việc ứng dụng công nghiệp quy mô lớn.
2. Tình hình nghiên cứu và phát triển các alkaloid veratrotrol
Nghiên cứu công nghệ chiết xuất Veratrum.Công nghệ đồng chiết xuất chủ yếu dựa trên dược liệu truyền thống Trung Quốc veratrorum, được bổ sung bằng dược liệu tự nhiên., Veratrotoin và nhiều hoạt chất khác được điều chế cùng nhau, đồng thời, các dung môi khác nhau được sử dụng để chiết xuất liên tục các dược liệu thực vật, nhằm tối đa hóa quá trình tinh chế và kết tủa các thành phần hoạt tính hiệu quả trong dược liệu thực vật theo từng giai đoạn.Thu được các thành phần nhóm của các hợp chất có chức năng khác nhau hoặc chức năng tương tự từ cùng một lô nguyên liệu thô.Cải thiện đáng kể tỷ lệ sử dụng nguyên liệu thực vật, giảm chi phí sản xuất và tăng đáng kể khả năng cạnh tranh trên thị trường.
Nghiên cứu cơ chế tác dụng của hoạt chất Veratrum.Chiết xuất thân rễ Veratrol là một loại hỗn hợp, chứa hơn mười hoạt chất như veratrol, resveratrol, veratrotoin, cyclopamine, veratrol và resveratrol oxit.Hệ thần kinh của sâu bệnh.
Theo báo cáo nghiên cứu, độc tính của nó là do việc mở các kênh Na+ phụ thuộc vào điện áp, từ đó mở các kênh Ca2+ được kích hoạt bằng điện áp, dẫn đến giải phóng chất dẫn truyền thần kinh.Các kênh ion natri kiểm soát điện áp là một phần không thể thiếu trong tín hiệu thần kinh và cơ.Các thành phần hoạt động trong chiết xuất Veratrum có thể gây rối loạn dòng điện trong các kênh ion natri, dẫn đến thay đổi tính thấm của màng, gây sốc run và cuối cùng là tử vong.
Đồng thời, một số học giả người Pháp báo cáo rằng các alcaloid veratroline cũng có thể ức chế không cạnh tranh acetylcholinesterase (AChE) của côn trùng.Do cơ chế hoạt động mới của các alcaloid veratrotrol, cuộc tấn công đa vị trí có thể xảy ra và bọ ve khó thích nghi với thuốc tại vị trí đa tác dụng thông qua sự thay đổi cấu trúc của chính chúng, do đó không dễ phát triển tình trạng kháng thuốc.
Công nghệ chuẩn bị chiết xuất thân rễ hellebore 0,1% CE.Được hỗ trợ bởi công nghệ chiết xuất tiên tiến và được bổ sung bởi công nghệ bào chế tuyệt vời, sức căng bề mặt của thuốc nhỏ, có thể nhanh chóng bao bọc cơ thể côn trùng, thúc đẩy sự xâm nhập và hấp thu của dung dịch thuốc, đồng thời tăng cường tác dụng của hoạt chất.Nó có khả năng phân tán tốt trong nước, dung dịch trong suốt và đồng nhất sau khi phân tán.Độ pha loãng 1000 lần, thời gian làm ướt hoàn toàn tấm bạt là 44 giây, có thể làm ướt và thẩm thấu nhanh chóng.Dữ liệu về độ ổn định tán xạ nhiều ánh sáng cho thấy chế phẩm chiết xuất thân rễ veratrum 0,1% CE có độ ổn định tốt và đáp ứng đầy đủ các môi trường ứng dụng hiện trường khác nhau.
Tiến độ nghiên cứu công nghệ ứng dụng dịch chiết thân rễ 0,1% CE veratrum
Công nghệ mới đã cải thiện đáng kể đặc tính tác dụng nhanh của thuốc.So với công nghệ trước đây, sản phẩm đã giảm việc sử dụng một thành phần duy nhất.Thông qua quy trình độc đáo, các thành phần trong sản phẩm phong phú hơn và tác dụng hiệp đồng rõ ràng hơn.
Đồng thời, khi sử dụng cùng với các loại thuốc trừ sâu hóa học hiện có, trước hết, nó có thể làm giảm đáng kể số lượng nhện đỏ, giảm lượng thuốc trừ sâu hóa học và nâng cao hiệu quả kiểm soát.Tóm lại, trong giai đoạn tỷ lệ mắc bệnh bọ ve Panonychus ở cam quýt ở Hà Châu, Quảng Tây, Trung Quốc, phun 0,1% CE chiết xuất thân rễ Veratrum + 30% etoxazole có hiệu quả trong 20 phút, không thấy côn trùng sống nào sau 3 ngày sử dụng, và hiệu lực kiểm soát là 11 ngày sau khi áp dụng.có thể được duy trì ở mức trên 95%.Trong giai đoạn đầu của bọ ve panclaw cam quýt ở rốn Giang Tây Ruijin, chiết xuất thân rễ Veratrum 0,1% CE + 30% tetramizine bifenazate đều chết 1 ngày sau khi phun và không thấy côn trùng sống nào 3 ngày sau khi phun., hiệu quả kiểm soát đạt gần 99% sau 16 ngày.
Kết quả xét nghiệm sinh học trên đồng ruộng cho thấy khi số lượng bazơ của nhện đỏ thấp hoặc cao, sử dụng đơn chất và phối hợp với các tác nhân hóa học, chiết xuất thân rễ của Veratella Vulgaris có thể làm giảm số bazơ của giun nhện đỏ và cải thiện khả năng kiểm soát. tác dụng của thuốc trừ sâu hóa học.Nó cho thấy hiệu quả kiểm soát tuyệt vời.Đồng thời, chiết xuất thân rễ của cây hellebore có nguồn gốc từ thực vật.Ở nồng độ khuyến nghị, nó an toàn khi sử dụng trong giai đoạn nảy chồi, ra hoa và quả non của hầu hết các loại cây và không ảnh hưởng đến sự phát triển của chồi, hoa và quả.Nó an toàn và thân thiện với môi trường đối với các sinh vật không phải mục tiêu như kẻ thù tự nhiên của bọ ve và không có tính kháng chéo với các loại thuốc trừ sâu và thuốc diệt côn trùng hiện có.Nó rất thích hợp cho việc quản lý tổng hợp bọ ve (IPM).Và với việc giảm sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, dư lượng thuốc trừ sâu hóa học như etoxazole, spirodiclofen và bifenazate trong cây có múi hoàn toàn có thể đáp ứng “Tiêu chuẩn an toàn thực phẩm quốc gia Trung Quốc về giới hạn dư lượng tối đa của thuốc trừ sâu trong thực phẩm”, “Liên minh châu Âu”. Thực phẩm”.Tiêu chuẩn Giới hạn Dư lượng Thuốc trừ sâu và Tiêu chuẩn Giới hạn Dư lượng Thuốc trừ sâu trong Thực phẩm của Hoa Kỳ mang lại sự đảm bảo vững chắc cho an toàn thực phẩm cũng như chất lượng và an toàn của các sản phẩm nông nghiệp.
Công nghệ chỉnh sửa gen thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa của hellebore
Hellebore là một dược liệu thông dụng và là loại cây thân thảo lâu năm thuộc họ Liliaceae.Nó mọc ở vùng núi, rừng hoặc bụi rậm.Nó được phân phối ở Sơn Tây, Hà Bắc, Hà Nam, Sơn Đông, Liêu Ninh, Tứ Xuyên, Giang Tô và những nơi khác ở Trung Quốc.Nó rất giàu tài nguyên hoang dã.Theo điều tra, sản lượng thuốc hellebore hàng năm là gần 300-500 tấn, chủng loại bao gồm nhiều loại như hellebore, Xing'an hellebore, maosu hellebore, và Guling hellebore, và các thành phần hoạt động của mỗi loài là không giống nhau.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ sinh học và nghiên cứu chuyên sâu về dược liệu hellebore, việc sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen để cải thiện các loài cây hellebore làm thuốc và thuần hóa nhân tạo các loài hellebore hoang dã đã tiến triển theo từng giai đoạn.Việc trồng trọt nhân tạo các giống hellebore sẽ làm giảm đáng kể thiệt hại của việc khai quật hellebore đối với nguồn gen hoang dã, đồng thời thúc đẩy hơn nữa quá trình công nghiệp hóa hellebore trong lĩnh vực nông nghiệp và lĩnh vực y tế.
Trong tương lai, chiết xuất thân rễ hellebore tự nhiên có nguồn gốc từ cây thuốc dự kiến sẽ giảm dần việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học truyền thống và cải tiến hơn nữa trong việc nâng cao chất lượng nông sản, nâng cao chất lượng và an toàn nông sản, cải thiện môi trường sinh thái nông nghiệp. và duy trì đa dạng sinh học.đóng góp lớn.
Thời gian đăng: 08-08-2022