Ang mga acaricide ay isang uri ng pestisidyo na malawakang ginagamit sa agrikultura, industriya, at iba pang mga industriya. Pangunahin itong ginagamit upang kontrolin ang mga kuto sa agrikultura, o garapata sa mga alagang hayop o mga alagang hayop. Bawat taon, ang mundo ay dumaranas ng malalaking pagkalugi dahil sa mga peste ng kuto. Ayon sa Food and Agriculture Organization ng United Nations, 80 porsyento ng mga kawan ng baka sa mundo ay pinamumugaran ng mga garapata, na nagkakahalaga sa mundo ng tinatayang $7.3 bilyon bawat taon sa pagkalugi sa ekonomiya. Sa Timog Amerika, ang mga halamang soybean na napinsala ng spider mite na Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) ay nawalan ng humigit-kumulang 18.28% sa ani ng cereal. Sa Tsina, halos 40 milyong ektarya ng citrus ang pinamumugaran din ng Panonychus citri (McGregor). Samakatuwid, ang pandaigdigang demand sa merkado para sa mga acaricide ay tumataas taon-taon. Ang nangungunang walong produkto sa merkado ng akarisidyo noong 2018 ay: spirodiclofen, spiromethicone, diafenthiuron, bifenazate, pyridaben, at propargite, hexythiazox, at fenpyroximate, ang kanilang kabuuang benta ay US$572 milyon, na bumubuo sa 69.1% ng merkado ng akarisidyo, at inaasahang aabot sa US$2 bilyon ang laki ng merkado pagsapit ng 2025. Ang laki ng merkado ng mga akarisidyo ay malamang na mas malaki habang lumiliit ang pandaigdigang lupang sakahan, tumataas ang populasyon, tumataas ang demand para sa mga natural na produkto, at tumataas ang demand para sa mga napapanatiling pamamaraan sa agrikultura.
Ipinapakita ng pagsusuri sa pandaigdigang pamilihan ng acaricide na ang red spider mite, Panclaw citrus at Panonychus urmi ang pinakamahalagang uri ng pest mites sa ekonomiya, na bumubuo sa mahigit 80% ng merkado. Ang iba pang kaugnay na mites ay ang pseudo spider mites (pangunahin na ang short spider mites), rust mites at gall at horsefly mites. Ang mga gulay at prutas, kabilang ang citrus, grapevine, soybeans, bulak, at mais, ang mga pangunahing pananim na ginagamitan ng acaricides.
Gayunpaman, dahil sa maikling siklo ng buhay, parthenogenesis, natatanging mga kagamitan sa metabolismo, at malakas na kakayahang umangkop sa kapaligiran ng mga herbivorous mite tulad ng spider mite at panclaw mite, ang kanilang resistensya sa mga akariside ay mabilis na lumago. Ang mga mite ang bumubuo sa 3 sa 12 na naiulat na lumalaban na arthropod. Sa pandaigdigang aplikasyon ng mga akariside, ang mga kumbensyonal na kemikal na akariside tulad ng organophosphates, carbamates, organochlorines, at pyrethroids ay nananatili pa ring nangingibabaw. Sa mga nakaraang taon, bagama't lumitaw ang mga high-efficiency na akariside tulad ng bifenazate at acetafenac, ang problema ng homogenization ng mga akariside ay seryoso pa rin. Dahil sa pangmatagalan at hindi siyentipikong paggamit ng mga akariside na ito, karamihan sa mga herbivorous mite ay nakabuo ng iba't ibang antas ng resistensya sa mga kemikal na akariside sa merkado, at ang kanilang mga epekto ay bumaba nang malaki. Sa kabilang banda, dahil sa pagtaas ng atensyon sa mga isyu sa kapaligiran at unti-unting pagtaas sa larangan ng organikong agrikultura, ang demand para sa mga natural na produkto upang protektahan ang mga pananim sa pandaigdigang merkado ay tumaas nang malaki. Samakatuwid, ang pagbuo ng ligtas, episyente, palakaibigan sa kapaligiran, hindi gaanong mapaminsala sa mga natural na kaaway at ligtas at mga bagong biyolohikal na acaricide na hindi madaling magkaroon ng resistensya ay napipinto na.
Batay dito, isang agarang pangangailangan para sa industriya at pag-unlad ng industriya na lubos na magamit ang mga bentahe ng biyolohikal na yamang-bayan ng Tsina upang isulong ang pananaliksik, pagpapaunlad, at paggamit ng mga biyolohikal na acaricide.
1. Kaligiran ng pananaliksik tungkol sa mga alkaloid ng veratrotrol
Ang Hellebore, na kilala rin bilang mountain onion, black hellebore, ay isang pangmatagalang halamang panggamot. Bilang isang katutubong halamang pamatay-insekto sa Tsina, madalas na hinuhukay ng mga tao ang mga rhizome nito habang panahon ng pagtatanim at piniprito ito sa isang banayad na sabaw upang hugasan sa malamig na tubig ang mga tupa, kambing, baka at iba pang mga alagang hayop, at upang labanan ang mga uod ng langaw at iba pang mga parasito. Natuklasan ng mga mananaliksik na ang hellebore ay mayroon ding mahusay na epekto sa pagkontrol sa iba pang mga peste. Halimbawa, ang ethyl acetate extract ng Veratrum rhizome ay may mahusay na aktibidad na pamatay-insekto sa pangalawa at pangatlong instar larvae ng Plutella xylostella, habang ang Veratrol alkaloid extract ay may tiyak na nakamamatay na epekto sa nasa hustong gulang at pang-apat na instar larvae ng German cockroach. Kasabay nito, natuklasan din ng mga mananaliksik na ang iba't ibang extract ng Veratrum rhizome ay may mahusay na aktibidad na acaricidal, kabilang ang ethanol extract>chloroform extract>n-butanol extract.
Gayunpaman, ang paraan ng pagkuha ng mga aktibong sangkap ay isang mahirap na problema. Karaniwang ginagamit ng mga mananaliksik na Tsino ang ammonia-alkalized chloroform ultrasonic extraction, water extraction, ethanol percolation extraction, at supercritical CO2 extraction upang makakuha ng mga aktibong sangkap mula sa mga rhizome ng veratrum. Kabilang sa mga ito, ang paraan ng pagkuha ng ammonia alkalized chloroform ultrasonic ay gumagamit ng malaking dami ng nakalalasong solvent chloroform bagaman medyo mataas ang extraction rate; ang paraan ng pagkuha ng tubig ay may maraming oras ng pagkuha, malaking konsumo ng tubig, at mababang extraction rate; mababa ang rate. Ang paraan ng pagkuha ng supercritical CO2 upang makuha ang mga veratroline alkaloid ay hindi lamang may mataas na extraction rate, hindi nasisira ang mga aktibong sangkap, kundi pati na rin ang aktibidad sa medisina at ang kadalisayan ng mga aktibong sangkap ng mga nakuha na produkto ay lubos na napabuti. Bukod pa rito, ang CO2 na hindi nakalalason at walang solvent na residue ay hindi nakakapinsala sa katawan ng tao at sa kapaligiran, na maaaring makapagpabagal sa polusyon sa kapaligiran na dulot ng mga tradisyonal na pamamaraan ng pagkuha, at nakalista bilang isa sa mga pinakamahusay na teknolohiya sa pagkuha at paghihiwalay para sa mga epekto ng halaman sa medisina. Gayunpaman, ang mapanganib na proseso ng produksyon at mataas na gastos ay humahadlang sa malawakang aplikasyon nito sa industriya.
2. Pag-unlad ng pananaliksik at pagpapaunlad ng mga alkaloid ng veratrotrol
Pag-aaral sa teknolohiya ng pagkuha ng Veratrum. Ang teknolohiya ng co-extraction ay pangunahing nakabatay sa tradisyonal na materyal na panggamot ng Tsina na veratrorum, na dinadagdagan ng mga natural na materyales na panggamot. Ang Veratrotoin at iba pang maraming aktibong sangkap ay inihahanda nang magkakasama, at kasabay nito, iba't ibang solvent ang ginagamit upang patuloy na makuha ang mga botanical na materyales na panggamot, upang ma-maximize ang purification at precipitation ng mga epektibong aktibong sangkap sa mga botanical na materyales na panggamot nang paunti-unti. Pagkuha ng mga grupo ng sangkap ng mga compound na may iba't ibang functionality o katulad na functionality mula sa parehong batch ng mga hilaw na materyales. Makabuluhang nagpapabuti sa rate ng paggamit ng mga botanical na hilaw na materyales, binabawasan ang mga gastos sa produksyon, at makabuluhang nagpapataas ng kompetisyon sa merkado.
Pag-aaral sa mekanismo ng pagkilos ng mga aktibong sangkap ng Veratrum. Ang katas ng rhizome ng Veratrol ay isang uri ng halo, na naglalaman ng higit sa sampung aktibong sangkap tulad ng veratrol, resveratrol, veratrotoin, cyclopamine, veratrol, at resveratrol oxide. Ang sistemang nerbiyos ng mga peste.
Ayon sa mga ulat ng pananaliksik, ang toxicity nito ay batay sa pagbubukas ng mga voltage-dependent Na+ channel, na siya namang nagbubukas ng mga voltage-activated Ca2+ channel, na humahantong sa paglabas ng neurotransmitter. Ang mga voltage-gated sodium ion channel ay isang mahalagang bahagi ng neuronal at muscle signaling. Ang mga aktibong sangkap sa Veratrum extract ay maaaring magdulot ng mga pagkagambala sa kuryente sa mga sodium ion channel, na nagreresulta sa mga pagbabago sa membrane permeability, na nagdudulot ng tremor shock at kalaunan ay kamatayan.
Kasabay nito, iniulat ng ilang iskolar na Pranses na ang mga veratroline alkaloid ay maaari ring hindi mapagkumpitensyang pumigil sa acetylcholinesterase (AChE) ng mga insekto. Dahil sa nobelang mekanismo ng pagkilos ng mga veratrotrol alkaloid, maaaring mangyari ang multi-site na pag-atake, at mahirap para sa mga mite na umangkop sa mga gamot na multi-action site sa pamamagitan ng kanilang sariling mga pagbabago sa istruktura, kaya hindi madaling magkaroon ng resistensya sa gamot.
Teknolohiya sa paghahanda ng 0.1% CE hellebore rhizome extract. Sinusuportahan ng makabagong teknolohiya sa pagkuha at dinagdagan ng mahusay na teknolohiya sa paghahanda, maliit ang surface tension ng gamot, na mabilis na nakakabalot sa katawan ng insekto, nakakatulong sa pagtagos at pagsipsip ng solusyon ng gamot, at nagpapahusay sa epekto ng mga aktibong sangkap. Mayroon itong mahusay na dispersibility sa tubig, at ang solusyon ay transparent at homogenous pagkatapos ng dispersion. 1000 beses na dilution, ang oras upang ganap na mabasa ang canvas sheet ay 44 segundo, at maaari itong mabilis na mabasa at makapasok. Ang datos ng multiple light scattering stability ay nagpakita na ang 0.1% CE veratrum rhizome extract preparation ay may mahusay na stability at ganap na nakakatugon sa iba't ibang kapaligiran sa aplikasyon sa larangan.
Pag-unlad ng pananaliksik sa teknolohiya ng aplikasyon ng 0.1% CE veratrum rhizome extract
Malaki ang naitulong ng bagong teknolohiya sa mabilis na pag-epekto ng gamot. Kung ikukumpara sa nakaraang teknolohiya, nabawasan ng produkto ang paggamit ng iisang sangkap lamang. Sa pamamagitan ng kakaibang proseso, mas marami ang mga sangkap sa produkto, at mas kitang-kita ang sinergistikong epekto.
Kasabay nito, kapag ginamit kasama ng mga umiiral na kemikal na pestisidyo, una, maaari nitong makabuluhang bawasan ang populasyon ng mga pulang gagamba, bawasan ang dami ng mga kemikal na pestisidyo, at pagbutihin ang epekto ng pagkontrol. Sa madaling salita, sa mataas na panahon ng insidente ng citrus Panonychus mite sa Hezhou, Guangxi, China, ang pag-spray ng 0.1% CE Veratrum rhizome extract + 30% etoxazole ay naging epektibo sa loob ng 20 minuto, walang nakitang buhay na insekto 3 araw pagkatapos ng aplikasyon, at ang epekto ng pagkontrol ay 11 araw pagkatapos ng aplikasyon. Maaaring mapanatili ang higit sa 95%. Sa maagang yugto ng Jiangxi Ruijin navel orange citrus panclaw mites, ang 0.1% CE Veratrum rhizome extract + 30% tetramizine bifenazate ay namatay lahat 1 araw pagkatapos ng aplikasyon, at walang nakitang buhay na insekto 3 araw pagkatapos ng aplikasyon. , ang epekto ng pagkontrol ay malapit sa 99% pagkatapos ng 16 na araw.
Ang mga resulta ng field bioassay sa itaas ay nagpapakita na kapag ang base number ng mga red spider mite ay mababa o mataas, ang paggamit ng single-agent at compound na may mga kemikal na ahente, ang rhizome extract ng Veratella vulgaris ay maaaring mabawasan ang base number ng mga red spider worm at mapabuti ang control effect ng mga kemikal na pestisidyo. Nagpakita ito ng mahusay na control effect. Kasabay nito, ang rhizome extract ng hellebore ay nagmula sa mga halaman. Sa inirerekomendang konsentrasyon, ligtas itong gamitin sa mga namumuko, namumulaklak, at mga batang yugto ng prutas ng karamihan sa mga halaman, at walang epekto sa paglaki ng mga usbong, bulaklak at prutas. Ito ay ligtas at environment-friendly sa mga hindi target na organismo tulad ng mga natural na kaaway ng mga mite, at walang cross-resistance sa mga umiiral na insecticide at acaricide. Ito ay lubos na angkop para sa integrated management of mites (IPM). At sa pagbawas ng paggamit ng mga kemikal na pestisidyo, ang mga residue ng mga kemikal na pestisidyo tulad ng etoxazole, spirodiclofen, at bifenazate sa citrus ay maaaring ganap na matugunan ang "China National Food Safety Standard for the Maximum Residue Limits of Pesticides in Foods", "European Union Foods". Ang Pesticide Residue Limit Standard at ang US Pesticide Residue Limit Standard sa Pagkain ay nagbibigay ng matibay na garantiya para sa kaligtasan ng pagkain at kalidad at kaligtasan ng mga produktong agrikultural.
Ang teknolohiya sa pag-edit ng gene ay nagtataguyod ng industriyalisasyon ng hellebore
Ang hellebore ay isang karaniwang materyal na panggamot at isang pangmatagalang halamang gamot na kabilang sa pamilyang Liliaceae. Ito ay tumutubo sa mga bundok, kagubatan o palumpong. Ito ay laganap sa Shanxi, Hebei, Henan, Shandong, Liaoning, Sichuan, Jiangsu at iba pang mga lugar sa Tsina. Ito ay mayaman sa mga ligaw na yaman. Ayon sa imbestigasyon, ang taunang ani ng panggamot na hellebore ay malapit sa 300-500 tonelada, at ang mga uri ay kinabibilangan ng maraming uri, tulad ng hellebore, Xing'an hellebore, maosu hellebore, at Guling hellebore, at ang mga aktibong sangkap ng bawat uri ay hindi pareho.
Dahil sa mabilis na pag-unlad ng biotechnology at malalim na pananaliksik sa mga materyales na panggamot ng hellebore, ang paggamit ng teknolohiya sa pag-edit ng gene upang mapabuti ang mga panggamot na uri ng hellebore at artipisyal na pagpapaamo ng mga ligaw na uri ng hellebore ay umusad nang paunti-unti. Ang artipisyal na pagtatanim ng mga uri ng hellebore ay lubos na makakabawas sa pinsala ng paghuhukay ng hellebore sa mga ligaw na germplasm resources, at higit pang magsusulong ng industriyalisasyon ng hellebore sa larangan ng agrikultura at medisina.
Sa hinaharap, ang mga natural na katas ng rhizome ng hellebore na nagmula sa mga halamang gamot ay inaasahang unti-unting makakabawas sa paggamit ng mga tradisyonal na kemikal na acaricide, at makakagawa ng karagdagang mga pagpapabuti sa pagpapabuti ng kalidad ng mga produktong agrikultural, pagpapabuti ng kalidad at kaligtasan ng mga produktong agrikultural, pagpapabuti ng kapaligirang ekolohikal ng agrikultura at pagpapanatili ng biodiversity. Malaking kontribusyon ito.
Oras ng pag-post: Agosto-08-2022