Акарициди су класа пестицида која се широко користи у пољопривреди, индустрији и другим индустријама. Углавном се користи за сузбијање пољопривредних гриња, односно крпеља на стоци или кућним љубимцима. Сваке године свет трпи огромне губитке због штеточина гриња. Према подацима Организације Уједињених нација за храну и пољопривреду, 80 процената светских стада стоке је заражено крпељима, што свет кошта око 7,3 милијарде долара годишње економских губитака. У Јужној Америци, биљке соје оштећене пауковом грињом Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) изгубиле су приближно 18,28% приноса житарица. У Кини, скоро 40 милиона хектара цитруса је такође заражено Panonychus citri (McGregor). Стога, глобална потражња за акарицидима на тржишту расте из године у годину. Осам највећих производа на тржишту акарицида у 2018. години су: спиродиклофен, спирометикон, диафентиурон, бифеназат, пиридабен и пропаргит, хекситиазокс и фенпироксимат, њихова укупна продаја је 572 милиона америчких долара, што чини 69,1% тржишта акарицида, а очекује се да ће величина тржишта достићи 2 милијарде америчких долара до 2025. године. Величина тржишта акарицида ће вероватно бити већа како се смањује глобално обрадиво земљиште, повећава број становника, повећава потражња за природним производима и повећава потражња за одрживим пољопривредним праксама.
Анализа глобалног тржишта акарицида показује да су црвени паук, Panclaw citrus и Panonychus urmi далеко економски најважније врсте штеточина, које чине више од 80% тржишта. Остале сродне гриње су псеудопаукове гриње (углавном кратке паукове гриње), гриње рђе и гриње галице и обада. Поврће и воће, укључујући цитрусе, винову лозу, соју, памук и кукуруз, главни су усеви за које се примењују акарициди.
Међутим, због кратког животног циклуса, партеногенезе, јединствених метаболичких алата и јаке прилагодљивости биљоједних гриња према животној средини, попут паукових гриња и панклавих гриња, њихова отпорност на акарициде је брзо порасла. Гриње чине 3 од 12 пријављених отпорних зглавка. У глобалној примени акарицида, конвенционални хемијски акарициди попут органофосфата, карбамата, органохлорина и пиретроида и даље заузимају доминантну позицију. Последњих година, иако су се појавили високо ефикасни акарициди попут бифеназата и ацетафенака, проблем хомогенизације акарицида је и даље озбиљан. Са дугорочном и ненаучном употребом ових акарицида, већина биљоједних гриња је развила различите степене отпорности на хемијске акарициде на тржишту, а њихови ефекти су значајно смањени. С друге стране, са све већом пажњом посвећеном питањима животне средине и постепеним повећањем области органске пољопривреде, потражња за природним производима за заштиту усева на глобалном тржишту је значајно порасла. Стога је развој безбедних, ефикасних, еколошки прихватљивих, мање штетних за природне непријатеље и нових биолошких акарицида на које није лако развити отпорност неизбежан.
На основу тога, хитна је потреба да индустрија и индустријски развој у потпуности искористе предности кинеских биолошких ресурса како би промовисали истраживање, развој и примену биолошких акарицида.
1. Позадина истраживања вератротрол алкалоида
Кукурик, познат и као планински лук, црни кукурик, је вишегодишња лековита биљка. Као аутохтона инсектицидна биљка у Кини, људи често ископају његове ризоме током вегетације и прже их у благи декокт за хладно прање оваца, коза, говеда и друге стоке, као и за сузбијање црва кућних мува и других паразита. Истраживачи су потом открили да кукурик такође има добар ефекат сузбијања других штеточина. На пример, етил ацетатни екстракт ризома Veratrum има добру инсектицидну активност на ларве Plutella xylostella другог и трећег стадијума, док екстракт алкалоида Veratrol има известан смртоносни ефекат на одрасле и ларве немачког бубашваба четвртог стадијума. Истовремено, истраживачи су такође открили да различити екстракти ризома Veratrum имају добру акарицидну активност, међу којима су екстракт етанола > екстракт хлороформа > екстракт н-бутанола.
Међутим, како екстраховати активне састојке је тежак проблем. Кинески истраживачи обично користе ултразвучну екстракцију хлороформом алкализованим амонијаком, екстракцију водом, екстракцију перколацијом етанола и екстракцију суперкритичним CO2 како би добили активне супстанце из ризома вератрума. Међу њима, метода ултразвучне екстракције хлороформом алкализованим амонијаком користи велику количину токсичног растварача хлороформа, иако је брзина екстракције релативно висока; метода екстракције водом има много времена екстракције, велику потрошњу воде и ниску брзину екстракције; брзина је ниска. Метода суперкритичне CO2 екстракције за екстракцију алкалоида вератролина не само да има високу брзину екстракције, активни састојци се не уништавају, већ се значајно побољшавају и лековита активност и чистоћа активних састојака добијених производа. Поред тога, CO2 остатак је нетоксичан и без растварача и безопасан је за људски организам и животну средину, што може успорити загађење животне средине изазвано традиционалним методама екстракције и наведен је као једна од најбољих технологија екстракције и сепарације за лековите ефекте биљака. Међутим, ризичан процес производње и високи трошкови ометају његову индустријску примену у великим размерама.
2. Напредак у истраживању и развоју вератротрол алкалоида
Студија о технологији екстракције Вератрума. Технологија коекстракције се углавном заснива на традиционалном кинеском лековитом материјалу вератрорум, допуњеном природним лековитим материјалима. Вератротоин и други вишеструки активни састојци се припремају заједно, а истовремено се користе различити растварачи за континуирану екстракцију ботаничких лековитих материјала, како би се максимизирало пречишћавање и таложење ефикасних активних компоненти у ботаничким лековитим материјалима у фазама. Добијање групних компоненти једињења са различитом или сличном функционалношћу из исте серије сировина. Значајно побољшава стопу искоришћења ботаничких сировина, смањује трошкове производње и значајно повећава конкурентност на тржишту.
Студија о механизму деловања активних супстанци Вератрума. Екстракт ризома вератрола је врста смеше која садржи више од десет активних састојака као што су вератрол, ресвератрол, вератротоин, циклопамин, вератрол и ресвератрол оксид. Нервни систем штеточина.
Према истраживачким извештајима, његова токсичност се заснива на отварању напонски зависних Na+ канала, што заузврат отвара напонски активиране Ca2+ канале, што доводи до ослобађања неуротрансмитера. Напонски зависни натријумови јонски канали су саставни део неуронске и мишићне сигнализације. Активне компоненте у екстракту Veratrum могу изазвати поремећаје струје у натријумовим јонским каналима, што резултира променама у пропустљивости мембране, узрокујући тремор, шок и евентуалну смрт.
Истовремено, неки француски научници су известили да вератролин алкалоиди такође могу некомпетитивно инхибирати ацетилхолинестеразу (AChE) код инсеката. Због новог механизма деловања вератротрол алкалоида, може доћи до напада на више места, а грињама је тешко да се прилагоде лековима са више места деловања путем сопствених структурних промена, тако да није лако развити отпорност на лекове.
Технологија припреме екстракта ризома кукуријека са 0,1% CE. Уз помоћ напредне технологије екстракције и одличне технологије припреме, површински напон лека је мали, што може брзо да обавија тело инсекта, подстиче продирање и апсорпцију раствора лека и побољшава дејство активних састојака. Има добру дисперзибилност у води, а раствор је транспарентан и хомоген након дисперзије. Након разблаживања од 1000 пута, време за потпуно навлажење платна је 44 секунде, и може се брзо навлажити и продрети. Подаци о стабилности вишеструког расејања светлости показали су да препарат екстракта ризома кукуријека са 0,1% CE има добру стабилност и у потпуности задовољава различите услове примене на терену.
Напредак истраживања технологије примене 0,1% CE екстракта ризома вератума
Нова технологија је значајно побољшала брзо делујућа својства лека. У поређењу са претходном технологијом, производ је смањио употребу само једног састојка. Захваљујући јединственом процесу, састојци у производу су обилнији, а синергијски ефекат је очигледнији.
Истовремено, када се користи заједно са постојећим хемијским пестицидима, прво, може значајно смањити популациону базу црвених паукова гриња, смањити количину хемијских пестицида и побољшати ефекат сузбијања. Укратко, у периоду велике учесталости цитрусних гриња Panonychus у Хеџоу, Гуангси, Кина, прскање са 0,1% CE екстрактом ризома Veratrum + 30% етоксазолом било је ефикасно за 20 минута, нису виђени живи инсекти 3 дана након примене, а ефекат сузбијања је био 11 дана након примене. може се одржати изнад 95%. У раној фази цитрусних гриња из пупка поморанџе у Ђангсију, прскање са 0,1% CE екстрактом ризома Veratrum + 30% тетрамизин бифеназатом је све угинуло 1 дан након примене, а нису виђени живи инсекти 3 дана након примене. Ефекат сузбијања је близу 99% након 16 дана.
Горе наведени резултати биолошког испитивања на терену показују да када је базни број црвених паукова гриња низак или висок, употреба појединачног средства и комбинована употреба са хемијским средствима, екстракт ризома Veratella vulgaris може смањити базни број црвених паукова и побољшати ефекат сузбијања хемијских пестицида. Показао је одличан ефекат сузбијања. Истовремено, екстракт ризома кукуријека се добија из биљака. У препорученој концентрацији, безбедан је за употребу у фазама пупљења, цветања и младих плодова већине биљака и нема утицаја на ширење изданака, цветова и плодова. Безбедан је и еколошки прихватљив за организме који нису циљани, као што су природни непријатељи гриња, и нема унакрсну отпорност са постојећим инсектицидима и акарицидима. Веома је погодан за интегрисано управљање грињама (IPM). А са смањењем употребе хемијских пестицида, остаци хемијских пестицида као што су етоксазол, спиродиклофен и бифеназат у цитрусима могу у потпуности испунити „Кинески национални стандард безбедности хране за максималне границе остатака пестицида у храни“, „Храна Европске уније“. Стандард за ограничење остатака пестицида и Амерички стандард за ограничење остатака пестицида у храни пружају чврсту гаранцију за безбедност хране и квалитет и безбедност пољопривредних производа.
Технологија генетског уређивања промовише индустријализацију кукуријека
Кукурик је уобичајена лековита материја и вишегодишња биљка из породице љиљана (Liliaceae). Расте у планинама, шумама или жбуњу. Распрострањен је у Шансију, Хебеју, Хенану, Шандонгу, Љаонингу, Сичуану, Ђангсуу и другим местима у Кини. Богат је дивљим ресурсима. Према истраживању, годишња производња лековитог кукурија је близу 300-500 тона, а сорте укључују многе врсте, као што су кукурик, кукурик из Синг'ана, кукурик из Маосуа и кукурик из Гулинга, а активне компоненте сваке врсте нису исте.
Са брзим развојем биотехнологије и детаљним истраживањем лековитих материјала кукуријека, употреба технологије генског уређивања за побољшање лековитих врста кукуријека и вештачко припитомљавање дивљих врста кукуријека напредовала је у фазама. Вештачко узгој сорти кукуријека значајно ће смањити штету коју ископавање кукуријека наноси дивљим герминативним ресурсима и додатно ће промовисати индустријализацију кукуријека у пољопривреди и медицини.
У будућности се очекује да ће природни екстракти ризома кукуријека добијени из лековитих биљака постепено смањити употребу традиционалних хемијских акарицида и даље побољшати квалитет пољопривредних производа, побољшати квалитет и безбедност пољопривредних производа, побољшати пољопривредно еколошко окружење и одржати биодиверзитет. велики допринос.
Време објаве: 08.08.2022.