Acariciden zijn een klasse pesticiden die veel gebruikt worden in de landbouw, de industrie en andere sectoren. Ze worden voornamelijk gebruikt om landbouwmijten of teken op vee of huisdieren te bestrijden. Elk jaar lijdt de wereld enorme verliezen door mijtplagen. Volgens de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties is 80 procent van de rundveestapels wereldwijd besmet met teken, wat de wereld naar schatting 7,3 miljard dollar per jaar aan economische verliezen kost. In Zuid-Amerika verloren sojabonenplanten die beschadigd waren door de spintmijt Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) ongeveer 18,28% van de graanopbrengst. In China is bijna 40 miljoen hectare citrus eveneens besmet met Panonychus citri (McGregor). Daarom neemt de wereldwijde vraag naar acariciden elk jaar toe. De top acht producten op de acaricidenmarkt in 2018 zijn: spirodiclofen, spiromethicone, diafenthiuron, bifenazate, pyridaben en propargite, hexythiazox en fenpyroximate. De totale omzet hiervan bedraagt US$ 572 miljoen, goed voor 69,1% van de acaricidenmarkt. De verwachting is dat de omvang van de markt in 2025 US$ 2 miljard zal bedragen. De omvang van de acaricidenmarkt zal waarschijnlijk groter worden naarmate het wereldwijde landbouwareaal afneemt, de bevolking toeneemt, de vraag naar natuurlijke producten toeneemt en de vraag naar duurzame landbouwpraktijken toeneemt.
Uit analyse van de wereldwijde acaricidenmarkt blijkt dat rode spintmijt, Panclaw citrus en Panonychus urmi verreweg de economisch belangrijkste soorten plaagmijten zijn, goed voor meer dan 80% van de markt. Andere verwante mijten zijn de pseudospintmijt (voornamelijk de kortspintmijt), de roestmijt en de gal- en dazenmijt. Groenten en fruit, waaronder citrusvruchten, druiven, sojabonen, katoen en maïs, zijn de belangrijkste gewassen waarvoor acariciden worden toegepast.
Echter, vanwege de korte levenscyclus, parthenogenese, unieke metabolische hulpmiddelen en sterke omgevingsaanpassingsvermogen van herbivore mijten zoals spintmijten en panklauwmijten, is hun resistentie tegen acariciden snel toegenomen. Mijten vormen 3 van de 12 gerapporteerde resistente geleedpotigen. Bij de wereldwijde toepassing van acariciden nemen conventionele chemische acariciden zoals organofosfaten, carbamaten, organochloorverbindingen en pyrethroïden nog steeds een dominante positie in. In de afgelopen jaren, hoewel zeer efficiënte acariciden zoals bifenazaat en acetafenac zijn opgekomen, is het probleem van homogenisatie van acariciden nog steeds ernstig. Door het langdurige en onwetenschappelijke gebruik van deze acariciden hebben de meeste herbivore mijten verschillende graden van resistentie ontwikkeld tegen de chemische acariciden op de markt, en hun effecten zijn aanzienlijk afgenomen. Aan de andere kant is, met de toenemende aandacht voor milieuvraagstukken en de geleidelijke groei van de biologische landbouw, de vraag naar natuurlijke producten ter bescherming van gewassen op de wereldmarkt aanzienlijk toegenomen. Daarom is de ontwikkeling van veilige, efficiënte, milieuvriendelijke, minder schadelijke biologische acariciden, die niet gemakkelijk resistent worden, aanstaande.
Op basis hiervan is het van groot belang dat de industrie en de industriële ontwikkeling ten volle gebruikmaken van de voordelen van China's biologische hulpbronnen om onderzoek, ontwikkeling en toepassing van biologische acariciden te bevorderen.
1. Onderzoeksachtergrond van veratrotrol-alkaloïden
Helleborus, ook wel bekend als bergui, zwarte nieskruid, is een meerjarige medicinale plant. Als inheemse insecticide plant in China, graven mensen vaak de wortelstokken uit tijdens de vegetatieperiode en bakken ze deze in een mild aftreksel om schapen, geiten, runderen en ander vee koud te wassen, en om huisvliegen, maden en andere parasieten te bestrijden. Vervolgens ontdekten onderzoekers dat nieskruid ook een goede bestrijdingswerking heeft op andere plagen. Zo heeft het ethylacetaatextract van de Veratrum-wortelstok een goede insecticide werking op de tweede en derde larven van Plutella xylostella, terwijl het Veratrol-alkaloïde-extract een zeker dodelijk effect heeft op de volwassen en vierde larven van de Duitse kakkerlak. Tegelijkertijd ontdekten onderzoekers ook dat verschillende extracten van de Veratrum-wortelstok een goede acaricide werking hebben, waaronder ethanolextract > chloroformextract > n-butanolextract.
Hoe de actieve ingrediënten te extraheren is echter een lastig probleem. Chinese onderzoekers gebruiken doorgaans ammoniak-gealkaliseerd chloroform ultrasoon extractie, waterextractie, ethanol percolatie-extractie en superkritische CO2-extractie om actieve stoffen uit veratrum-wortelstokken te verkrijgen. De ammoniak-gealkaliseerd chloroform ultrasoon extractiemethode gebruikt een grote hoeveelheid chloroform als giftig oplosmiddel, hoewel de extractiesnelheid relatief hoog is; de waterextractiemethode heeft vele extractietijden, een hoog waterverbruik en een lage extractiesnelheid; de snelheid is laag. De superkritische CO2-extractiemethode voor de extractie van veratroline-alkaloïden heeft niet alleen een hoge extractiesnelheid, de actieve ingrediënten worden niet vernietigd, maar ook de medicinale werking en de zuiverheid van de actieve ingrediënten van de verkregen producten worden aanzienlijk verbeterd. Bovendien is het niet-toxische en oplosmiddelvrije CO2-residu onschadelijk voor het menselijk lichaam en het milieu, wat de milieuvervuiling veroorzaakt door traditionele extractiemethoden kan vertragen, en wordt het beschouwd als een van de beste extractie- en scheidingstechnologieën voor medicinale planteneffecten. Het risicovolle productieproces en de hoge kosten staan echter een grootschalige industriële toepassing in de weg.
2. Onderzoek en ontwikkeling van veratrotrol-alkaloïden
Onderzoek naar de extractietechnologie van Veratrum. De co-extractietechnologie is voornamelijk gebaseerd op het traditionele Chinese medicinale materiaal Veratrorum, aangevuld met natuurlijke medicinale stoffen. Veratrotoïne en andere meervoudige actieve ingrediënten worden samen bereid en tegelijkertijd worden verschillende oplosmiddelen gebruikt om de botanische medicinale stoffen continu te extraheren. Dit maximaliseert de zuivering en precipitatie van de effectieve actieve componenten in de botanische medicinale stoffen in fasen. Het verkrijgen van groepscomponenten van verbindingen met verschillende functionaliteit of vergelijkbare functionaliteit uit dezelfde batch grondstoffen leidt tot een aanzienlijke verbetering van de benuttingsgraad van botanische grondstoffen, verlaging van de productiekosten en een aanzienlijke verbetering van het concurrentievermogen.
Onderzoek naar het werkingsmechanisme van de werkzame stoffen van Veratrum. Veratrolwortelstokextract is een mengsel dat meer dan tien werkzame stoffen bevat, zoals veratrol, resveratrol, veratrotoïne, cyclopamine, veratrol en resveratroloxide. Het zenuwstelsel van ongedierte.
Volgens onderzoeksrapporten is de toxiciteit gebaseerd op het openen van spanningsafhankelijke Na+-kanalen, wat op zijn beurt spanningsgeactiveerde Ca2+-kanalen opent, wat leidt tot de afgifte van neurotransmitters. Spanningsafhankelijke natriumionkanalen zijn een integraal onderdeel van neuronale en spiersignalering. De actieve bestanddelen in Veratrum-extract kunnen stroomstoringen in natriumionkanalen veroorzaken, wat resulteert in veranderingen in de membraanpermeabiliteit, tremorshock en uiteindelijk de dood.
Tegelijkertijd meldden enkele Franse wetenschappers dat veratroline-alkaloïden ook niet-competitief de acetylcholinesterase (AChE) van insecten kunnen remmen. Door het nieuwe werkingsmechanisme van veratroline-alkaloïden kan een aanval op meerdere plaatsen optreden, en is het voor mijten moeilijk om zich aan te passen aan de geneesmiddelen met meerdere werkingsplaatsen door middel van hun eigen structurele veranderingen, waardoor het niet gemakkelijk is om resistentie tegen geneesmiddelen te ontwikkelen.
Technologie voor de bereiding van 0,1% CE-helleboruswortelstokextract. Dankzij geavanceerde extractietechnologie en uitstekende bereidingstechnologie is de oppervlaktespanning van het geneesmiddel laag, waardoor het zich snel om het lichaam van het insect kan wikkelen, de penetratie en absorptie van de geneesmiddeloplossing kan bevorderen en het effect van de actieve ingrediënten kan versterken. Het heeft een goede dispergeerbaarheid in water en de oplossing is transparant en homogeen na dispersie. Bij 1000-voudige verdunning duurt het 44 seconden om het canvas volledig te bevochtigen en kan het snel bevochtigen en penetreren. De stabiliteitsgegevens met meerdere lichtverstrooiingsgegevens toonden aan dat het 0,1% CE-veratrumwortelstokextractpreparaat een goede stabiliteit had en volledig voldeed aan verschillende toepassingsomstandigheden.
Onderzoeksvoortgang op het gebied van de toepassingstechnologie van 0,1% CE veratrum-wortelstokextract
De nieuwe technologie heeft de snelwerkende eigenschappen van het medicijn aanzienlijk verbeterd. Vergeleken met de vorige technologie is het gebruik van één enkel ingrediënt verminderd. Dankzij het unieke proces zijn de ingrediënten in het product overvloediger en is het synergetische effect duidelijker.
Tegelijkertijd kan het, wanneer het samen met bestaande chemische pesticiden wordt gebruikt, ten eerste de populatiebasis van rode spintmijten aanzienlijk verminderen, de hoeveelheid chemische pesticiden verminderen en het bestrijdingseffect verbeteren. Kortom, in de periode met hoge incidentie van citrus Panonychus-mijt in Hezhou, Guangxi, China, was het spuiten van 0,1% CE Veratrum-wortelstokextract + 30% etoxazol effectief in 20 minuten, werden er 3 dagen na de toepassing geen levende insecten gezien en was het bestrijdingseffect 11 dagen na de toepassing. kan boven 95% worden gehandhaafd. In het vroege stadium van Jiangxi Ruijin navel sinaasappel citrus panclaw-mijten stierven 0,1% CE Veratrum-wortelstokextract + 30% tetramizine bifenazate allemaal 1 dag na de toepassing en werden er 3 dagen na de toepassing geen levende insecten gezien. Het bestrijdingseffect is na 16 dagen bijna 99%.
De bovenstaande resultaten van de veldbioassay tonen aan dat, ongeacht of het basisgetal van rode spintmijten laag of hoog is, het wortelstokextract van Veratella vulgaris, zowel bij gebruik van een enkelvoudig middel als bij gebruik in combinatie met chemische middelen, het basisgetal van rode spintmijten kan verlagen en de bestrijdingswerking van chemische pesticiden kan verbeteren. Het toonde een uitstekende bestrijdingswerking. Tegelijkertijd is het wortelstokextract van nieskruid afkomstig van planten. In de aanbevolen concentratie is het veilig te gebruiken in de knop-, bloei- en jonge vruchtstadia van de meeste planten en heeft het geen effect op de ontwikkeling van scheuten, bloemen en vruchten. Het is veilig en milieuvriendelijk voor niet-doelorganismen, zoals natuurlijke vijanden van mijten, en vertoont geen kruisresistentie met bestaande insecticiden en acariciden. Het is zeer geschikt voor geïntegreerde bestrijding van mijten (IPM). En met de afname van het gebruik van chemische pesticiden kunnen de residuen van chemische pesticiden zoals etoxazol, spirodiclofen en bifenazaat in citrusvruchten volledig voldoen aan de "Chinese nationale voedselveiligheidsnorm voor de maximale residulimieten van pesticiden in levensmiddelen", "Europese Unie Levensmiddelen". De Pesticide Residue Limit Standard en de Amerikaanse Pesticide Residue Limit Standard in Foods bieden een solide garantie voor voedselveiligheid en de kwaliteit en veiligheid van landbouwproducten.
Genbewerkingstechnologie bevordert de industrialisatie van nieskruid
Helleborus is een veelgebruikte medicinale plant en een meerjarige plant uit de leliefamilie (Liliaceae). Hij groeit in de bergen, bossen en struiken. Hij is te vinden in Shanxi, Hebei, Henan, Shandong, Liaoning, Sichuan, Jiangsu en andere plaatsen in China. Hij is rijk aan wilde grondstoffen. Volgens onderzoek bedraagt de jaarlijkse productie van medicinale nieskruid bijna 300-500 ton, en de variëteiten omvatten vele variëteiten, zoals nieskruid, Xing'an-nieskruid, Maosu-nieskruid en Guling-nieskruid, en de actieve bestanddelen van elke soort zijn niet hetzelfde.
Met de snelle ontwikkeling van de biotechnologie en diepgaand onderzoek naar medicinale materialen voor nieskruid, is het gebruik van genbewerkingstechnologie om medicinale nieskruidsoorten te verbeteren en de kunstmatige domesticatie van wilde nieskruidsoorten stapsgewijs toegenomen. Kunstmatige teelt van nieskruidvariëteiten zal de schade door het opgraven van nieskruid aan wilde kiemplasmabronnen aanzienlijk verminderen en de industrialisatie van nieskruid in de landbouw en de medische sector verder bevorderen.
Verwacht wordt dat natuurlijke extracten van nieskruid, afkomstig van medicinale planten, in de toekomst het gebruik van traditionele chemische acariciden geleidelijk zullen verminderen en verdere verbeteringen zullen opleveren op het gebied van de verbetering van de kwaliteit van landbouwproducten, de verbetering van de kwaliteit en veiligheid van landbouwproducten, de verbetering van de agrarische ecologische omgeving en het behoud van de biodiversiteit. een grote bijdrage.
Plaatsingstijd: 8 augustus 2022