Os acaricidas son unha clase de pesticidas amplamente utilizados na agricultura, a industria e outras industrias. Úsanse principalmente para controlar os ácaros agrícolas, ou carrachas, no gando ou nas mascotas. Cada ano, o mundo sofre enormes perdas debido ás pragas dos ácaros. Segundo a Organización das Nacións Unidas para a Agricultura e a Alimentación, o 80 por cento dos rabaños de gando do mundo están infestados por carrachas, o que lle custa ao mundo uns 7.300 millóns de dólares ao ano en perdas económicas. En América do Sur, as plantas de soia danadas polo ácaro araña Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) perderon aproximadamente un 18,28 % no rendemento dos cereais. Na China, case 40 millóns de acres de cítricos tamén están infestados por Panonychus citri (McGregor). Polo tanto, a demanda de acaricidas no mercado global aumenta ano tras ano. Os oito principais produtos no mercado de acaricidas en 2018 son: espirodiclofeno, espirometicona, diafentiurón, bifenazato, piridabeno, propargita, hexitiazox e fenpiroximato, as súas vendas totais son de 572 millóns de dólares, o que representa o 69,1 % do mercado de acaricidas, e espérase que o tamaño do mercado alcance os 2 000 millóns de dólares en 2025. É probable que o tamaño do mercado de acaricidas sexa maior a medida que diminúa a terra cultivable mundial, aumente a poboación, aumente a demanda de produtos naturais e aumente a demanda de prácticas agrícolas sostibles.
A análise do mercado mundial de acaricidas mostra que a araña vermella, o ácaro Panclaw dos cítricos e o Panonychus urmi son, con moita diferenza, as especies de ácaros praga economicamente máis importantes, xa que representan máis do 80 % do mercado. Outros ácaros relacionados son os pseudoácaros (principalmente os ácaros curtos), os ácaros da ferruxe e os ácaros da felina e dos tabáns. As froitas e hortalizas, como os cítricos, a vide, a soia, o algodón e o millo, son os principais cultivos aos que se aplican acaricidas.
Non obstante, debido ao curto ciclo de vida, á partenoxénese, ás ferramentas metabólicas únicas e á forte adaptabilidade ambiental dos ácaros herbívoros como as arañas americanas e os ácaros da garra do pan, a súa resistencia aos acaricidas medrou rapidamente. Os ácaros representan 3 dos 12 artrópodos resistentes rexistrados. Na aplicación global de acaricidas, os acaricidas químicos convencionais como os organofosfatos, os carbamatos, os organoclorados e os piretroides seguen ocupando unha posición dominante. Nos últimos anos, aínda que apareceron acaricidas de alta eficiencia como o bifenazato e o acetafenaco, o problema da homoxeneización dos acaricidas segue sendo grave. Co uso a longo prazo e non científico destes acaricidas, a maioría dos ácaros herbívoros desenvolveron diferentes graos de resistencia aos acaricidas químicos do mercado, e os seus efectos diminuíron significativamente. Por outra banda, coa crecente atención ás cuestións ambientais e o aumento gradual da área da agricultura ecolóxica, a demanda de produtos naturais para protexer os cultivos no mercado global aumentou significativamente. Polo tanto, o desenvolvemento de acaricidas biolóxicos seguros, eficientes, respectuosos co medio ambiente, menos prexudiciais para os inimigos naturais e seguros, e novos aos que non sexa doado desenvolver resistencia, é inminente.
Baseándose nisto, é unha necesidade urxente que a industria e o desenvolvemento industrial aproveiten ao máximo as vantaxes dos recursos biolóxicos da China para promover a investigación, o desenvolvemento e a aplicación de acaricidas biolóxicos.
1. Antecedentes da investigación sobre os alcaloides do veratrotrol
O eléboro, tamén coñecido como cebola de montaña ou eléboro negro, é unha planta medicinal perenne. Como planta insecticida nativa da China, a xente adoita escavar os seus rizomas durante o período de vexetación e fritilos nunha decocción suave para lavar en frío ovellas, cabras, gando e outros animais, e para combater as larvas das moscas domésticas e outros parasitos. Despois, os investigadores descubriron que o eléboro tamén ten un bo efecto de control noutras pragas. Por exemplo, o extracto de acetato de etilo do rizoma de Veratrum ten unha boa actividade insecticida sobre as larvas de segundo e terceiro estadio de Plutella xylostella, mentres que o extracto de alcaloide de Veratrol ten un certo efecto letal sobre as larvas adultas e de cuarto estadio da barata alemá. Ao mesmo tempo, os investigadores tamén descubriron que diferentes extractos do rizoma de Veratrum teñen unha boa actividade acaricida, entre os que se inclúen o extracto de etanol>extracto de cloroformo>extracto de n-butanol.
Non obstante, a extracción dos ingredientes activos é un problema difícil. Os investigadores chineses adoitan empregar a extracción ultrasónica con cloroformo alcalinizado con amoníaco, a extracción con auga, a extracción por percolación con etanol e a extracción con CO2 supercrítico para obter substancias activas dos rizomas de veratro. Entre eles, o método de extracción ultrasónica con cloroformo alcalinizado con amoníaco utiliza unha gran cantidade de cloroformo, un solvente tóxico, aínda que a taxa de extracción é relativamente alta; o método de extracción con auga ten moitos tempos de extracción, un gran consumo de auga e unha baixa taxa de extracción; a taxa é baixa. O método de extracción con CO2 supercrítico para extraer alcaloides de veratrolina non só ten unha alta taxa de extracción, os ingredientes activos non se destrúen, senón que tamén melloran moito a actividade medicinal e a pureza dos ingredientes activos dos produtos obtidos. Ademais, o residuo de CO2 non tóxico e libre de solventes é inofensivo para o corpo humano e o medio ambiente, o que pode frear a contaminación ambiental causada polos métodos de extracción tradicionais e foi catalogado como unha das mellores tecnoloxías de extracción e separación para efectos medicinais vexetais. Non obstante, o proceso de produción arriscado e o alto custo dificultan a súa aplicación industrial a grande escala.
2. Progreso na investigación e desenvolvemento de alcaloides de veratrotrol
Estudo sobre a tecnoloxía de extracción de Veratrum. A tecnoloxía de coextracción baséase principalmente no material medicinal tradicional chinés veratrorum, complementado con materiais medicinais naturais. A veratrotoína e outros ingredientes activos múltiples prepáranse conxuntamente e, ao mesmo tempo, utilízanse diferentes solventes para extraer continuamente os materiais medicinais botánicos, para maximizar a purificación e precipitación dos compoñentes activos eficaces nos materiais medicinais botánicos por etapas. Obtén compoñentes agrupados de compostos con diferente funcionalidade ou funcionalidade similar a partir do mesmo lote de materias primas. Mellora significativamente a taxa de utilización das materias primas botánicas, reduce os custos de produción e aumenta significativamente a competitividade do mercado.
Estudo sobre o mecanismo de acción das substancias activas de Veratrum. O extracto de rizoma de veratrol é un tipo de mestura que contén máis de dez ingredientes activos, como veratrol, resveratrol, veratrotoína, ciclopamina, veratrol e óxido de resveratrol. O sistema nervioso das pragas.
Segundo informes de investigación, a súa toxicidade baséase na apertura de canais de Na+ dependentes da voltaxe, o que á súa vez abre canais de Ca2+ activados por voltaxe, o que leva á liberación de neurotransmisores. Os canais de ións de sodio regulados por voltaxe son unha parte integral da sinalización neuronal e muscular. Os compoñentes activos do extracto de Veratrum poden causar alteracións da corrente nos canais de ións de sodio, o que resulta en cambios na permeabilidade da membrana, causando un choque por tremor e, finalmente, a morte.
Ao mesmo tempo, algúns estudosos franceses informaron de que os alcaloides da veratrolina tamén poden inhibir de forma non competitiva a acetilcolinesterase (AChE) dos insectos. Debido ao novo mecanismo de acción dos alcaloides da veratrotrol, pode producirse un ataque en múltiples sitios e é difícil para os ácaros adaptarse aos fármacos de sitios de acción múltiple a través dos seus propios cambios estruturais, polo que non é doado desenvolver resistencia aos fármacos.
Tecnoloxía de preparación de extracto de rizoma de eléboro ao 0,1 % de CE. Apoiada por unha tecnoloxía de extracción avanzada e complementada por unha excelente tecnoloxía de preparación, a tensión superficial do fármaco é pequena, o que pode envolver rapidamente o corpo do insecto, promover a penetración e absorción da solución do fármaco e mellorar o efecto dos ingredientes activos. Ten boa dispersibilidade en auga e a solución é transparente e homoxénea despois da dispersión. Despois dunha dilución de 1000 veces, o tempo para mollar completamente a folla de lona é de 44 segundos e pode mollar e penetrar rapidamente. Os datos de estabilidade de dispersión da luz múltiple mostraron que a preparación de extracto de rizoma de veratrum ao 0,1 % de CE tiña unha boa estabilidade e cumpría plenamente con diversos ambientes de aplicación de campo.
Progreso da investigación na tecnoloxía de aplicación do extracto de rizoma de veratrum ao 0,1 % de CE
A nova tecnoloxía mellorou moito as propiedades de acción rápida do fármaco. En comparación coa tecnoloxía anterior, o produto reduciu o uso dun só ingrediente. Mediante este proceso único, os ingredientes do produto son máis abundantes e o efecto sinérxico é máis evidente.
Ao mesmo tempo, cando se usa xunto cos pesticidas químicos existentes, en primeiro lugar, pode reducir significativamente a base poboacional de ácaros da araña vermella, reducir a cantidade de pesticidas químicos e mellorar o efecto de control. En resumo, no período de alta incidencia do ácaro Panonychus dos cítricos en Hezhou, Guangxi, China, a pulverización con extracto de rizoma de Veratrum ao 0,1 % de CE + etoxazol ao 30 % foi efectiva en 20 minutos, non se viron insectos vivos 3 días despois da aplicación e o efecto de control foi 11 días despois da aplicación. pódese manter por riba do 95 %. Na fase inicial dos ácaros da panclaw dos cítricos da laranxa do embigo de Jiangxi Ruijin, todos os ácaros morreron 1 día despois da aplicación e non se viron insectos vivos 3 días despois da aplicación, o efecto de control é próximo ao 99 % despois de 16 días.
Os resultados do bioensaio de campo anteriores amosan que cando o número de bases dos ácaros vermellos é baixo ou alto, o uso dun só axente e o uso de compostos con axentes químicos, o extracto de rizoma de Veratella vulgaris pode reducir o número de bases dos vermes da araña vermella e mellorar o efecto de control dos pesticidas químicos. Mostrou un excelente efecto de control. Ao mesmo tempo, o extracto de rizoma de eléboro deriva de plantas. Na concentración recomendada, é seguro para o seu uso nas etapas de brotación, floración e froitos novos da maioría das plantas, e non ten ningún efecto na expansión de brotes, flores e froitos. É seguro e respectuoso co medio ambiente para os organismos non obxectivo, como os inimigos naturais dos ácaros, e non ten resistencia cruzada cos insecticidas e acaricidas existentes. É moi axeitado para a xestión integrada dos ácaros (MIP). E coa redución no uso de pesticidas químicos, os residuos de pesticidas químicos como o etoxazol, o espirodiclofeno e o bifenazato nos cítricos poden cumprir plenamente a "Norma Nacional de Seguridade Alimentaria da China para os Límites Máximos de Residuos de Pesticidas nos Alimentos", "Alimentos da Unión Europea". A Norma Límite de Residuos de Pesticidas e a Norma Límite de Residuos de Pesticidas nos Alimentos dos Estados Unidos ofrecen unha garantía sólida para a seguridade alimentaria e a calidade e a seguridade dos produtos agrícolas.
A tecnoloxía de edición xenética promove a industrialización do eléboro
O eléboro é unha planta medicinal común e unha herba perenne da familia das liliáceas. Crece en montañas, bosques ou arbustos. Distribúese en Shanxi, Hebei, Henan, Shandong, Liaoning, Sichuan, Jiangsu e outros lugares da China. É rico en recursos silvestres. Segundo a investigación, a produción anual de eléboro medicinal é de preto de 300-500 toneladas, e as variedades inclúen moitas variedades, como o eléboro, o eléboro de Xing'an, o eléboro de maosu e o eléboro de Guling, e os compoñentes activos de cada especie non son os mesmos.
Co rápido desenvolvemento da biotecnoloxía e a investigación en profundidade sobre materiais medicinais de eléboro, o uso da tecnoloxía de edición xenética para mellorar as especies medicinais de eléboro e a domesticación artificial das especies de eléboro salvaxes progresou por etapas. O cultivo artificial de variedades de eléboro reducirá en gran medida os danos da escavación de eléboro aos recursos de xermoplasma salvaxe e promoverá aínda máis a industrialización do eléboro no campo agrícola e no campo médico.
No futuro, espérase que os extractos naturais de rizoma de eléboro derivados de plantas medicinais reduzan gradualmente o uso de acaricidas químicos tradicionais e que melloren aínda máis a calidade dos produtos agrícolas, a calidade e a seguridade dos produtos agrícolas, a mellora do ambiente ecolóxico agrícola e o mantemento da biodiversidade, o que supón unha gran contribución.
Data de publicación: 08-08-2022