Акарыцыды — гэта клас пестыцыдаў, якія шырока выкарыстоўваюцца ў сельскай гаспадарцы, прамысловасці і іншых галінах прамысловасці. У асноўным яны выкарыстоўваюцца для барацьбы з сельскагаспадарчымі кляшчамі, або кляшчамі на жывёле або хатніх жывёлах. Штогод свет церпіць велізарныя страты з-за кляшчоў-шкоднікаў. Паводле звестак Харчовай і сельскагаспадарчай арганізацыі Аб'яднаных Нацый, 80 працэнтаў статкаў буйной рагатай жывёлы ў свеце заражаныя кляшчамі, што каштуе свету каля 7,3 мільярда долараў у год эканамічных страт. У Паўднёвай Амерыцы соевыя расліны, пашкоджаныя павуцінневым кляшчом Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae), страцілі прыблізна 18,28% ураджаю збожжавых. У Кітаі амаль 40 мільёнаў акраў цытрусавых таксама заражаныя Panonychus citri (McGregor). Такім чынам, сусветны попыт на акарыцыды расце з году ў год. Васьмю найбуйнейшымі прадуктамі на рынку акарыцыдаў у 2018 годзе з'яўляюцца: спірадыклафен, спіраметыкон, дыяфентыурон, біфеназат, пірыдабен, а таксама прапаргіт, гексітыязокс і фенпіраксімат, агульны аб'ём продажаў якіх склаў 572 мільёны долараў ЗША, што складае 69,1% рынку акарыцыдаў, а да 2025 года чакаецца, што аб'ём рынку дасягне 2 мільярдаў долараў ЗША. Памер рынку акарыцыдаў, верагодна, будзе павялічвацца па меры скарачэння плошчы ворных зямель у свеце, павелічэння насельніцтва, павелічэння попыту на натуральныя прадукты і павелічэння попыту на ўстойлівыя сельскагаспадарчыя практыкі.
Аналіз сусветнага рынку акарыцыдаў паказвае, што чырвоны павуцінневы клешч, цытрусавы клешч Panclaw і Panonychus urmi з'яўляюцца, безумоўна, найбольш эканамічна важнымі відамі кляшчоў-шкоднікаў, на іх долю прыпадае больш за 80% рынку. Іншымі роднаснымі кляшчамі з'яўляюцца псеўдапавуцінневыя клешчы (у асноўным кароткія павуцінневыя клешчы), іржавыя кляшчы, а таксама галавыя і слепневыя кляшчы. Асноўнымі культурамі, пад якія ўжываюцца акарыцыды, з'яўляюцца гародніна і садавіна, у тым ліку цытрусавыя, вінаград, соя, бавоўна і кукуруза.
Аднак з-за кароткага жыццёвага цыклу, партэнагенезу, унікальных метабалічных механізмаў і высокай адаптацыі да навакольнага асяроддзя траваедных кляшчоў, такіх як павуцінневыя і кіпцюрныя кляшчы, іх устойлівасць да акарыцыдаў хутка ўзрасла. Кляшчы складаюць 3 з 12 вядомых устойлівых членістаногіх. У глабальным ужыванні акарыцыдаў традыцыйныя хімічныя акарыцыды, такія як арганафасфаты, карбаматы, арганахлорныя злучэнні і пірэтроіды, усё яшчэ займаюць дамінуючае становішча. У апошнія гады, нягледзячы на з'яўленне высокаэфектыўных акарыцыдаў, такіх як біфеназат і ацэтафенак, праблема гамагенізацыі акарыцыдаў застаецца сур'ёзнай. З-за працяглага і ненавуковага выкарыстання гэтых акарыцыдаў большасць траваедных кляшчоў развілі розную ступень устойлівасці да хімічных акарыцыдаў на рынку, і іх эфект значна знізіўся. З іншага боку, з ростам увагі да экалагічных праблем і паступовым павелічэннем плошчы арганічнай сельскай гаспадаркі, попыт на натуральныя прадукты для абароны сельскагаспадарчых культур на сусветным рынку значна павялічыўся. Такім чынам, распрацоўка бяспечных, эфектыўных, экалагічна чыстых, менш шкодных для натуральных ворагаў і новых біялагічных акарыцыдаў, да якіх не так проста выпрацаваць устойлівасць, з'яўляецца непазбежнай.
Зыходзячы з гэтага, для прамысловасці і прамысловага развіцця існуе тэрміновая неабходнасць у поўнай меры выкарыстоўваць перавагі біялагічных рэсурсаў Кітая для садзейнічання даследаванням, распрацоўкам і прымяненню біялагічных акарыцыдаў.
1. Даследаванне алкалоідаў вератролу
Морознік, таксама вядомы як горны лук, чорны морознік, — шматгадовая лекавая расліна. У Кітаі яго карэнішчы часта выкопваюць падчас вегетацыі і абсмажваюць у мяккім адвары для халоднага мыцця авечак, коз, буйной рагатай жывёлы і іншай жывёлы, а таксама для барацьбы з лічынкамі хатніх мух і іншымі паразітамі. Затым даследчыкі выявілі, што морознік таксама добра кантралюе іншых шкоднікаў. Напрыклад, этылацэтатны экстракт карэнішча Veratrum валодае добрай інсектыцыднай актыўнасцю супраць лічынак Plutella xylostella другой і трэцяй стадый, у той час як экстракт алкалоідаў Veratrol мае пэўны смяротны эфект супраць дарослых і чацвёртых стадый нямецкага прусака. Адначасова даследчыкі выявілі, што розныя экстракты карэнішча Veratrum валодаюць добрай акарициднай актыўнасцю, сярод якіх экстракт этанолу > экстракт хлараформу > экстракт н-бутанолу.
Аднак, як здабываць актыўныя інгрэдыенты, з'яўляецца складанай праблемай. Кітайскія даследчыкі звычайна выкарыстоўваюць ультрагукавую экстракцыю з аміячна-шчолачным хлараформам, водную экстракцыю, этанольную перкаляцыйную экстракцыю і звышкрытычную CO2-экстракцыю для атрымання актыўных рэчываў з карэнішчаў вератрума. Сярод іх метад ультрагукавой экстракцыі з аміячна-шчолачным хлараформам выкарыстоўвае вялікую колькасць таксічнага растваральніка хлараформу, хоць хуткасць экстракцыі адносна высокая; метад воднай экстракцыі мае шмат часу экстракцыі, вялікае спажыванне вады і нізкую хуткасць экстракцыі; хуткасць экстракцыі нізкая. Метад звышкрытычнай CO2-экстракцыі для экстракцыі алкалоідаў вератраліну не толькі мае высокую хуткасць экстракцыі, актыўныя інгрэдыенты не разбураюцца, але таксама значна паляпшаецца лекавая актыўнасць і чысціня актыўных інгрэдыентаў атрыманых прадуктаў. Акрамя таго, CO2-рэштак, нетаксічны і не ўтрымлівае растваральнікаў, бяспечны для арганізма чалавека і навакольнага асяроддзя, што можа запаволіць забруджванне навакольнага асяроддзя, выкліканае традыцыйнымі метадамі экстракцыі, і быў названы адной з лепшых тэхналогій экстракцыі і падзелу для раслінных лекавых эфектаў. Аднак рызыкоўны вытворчы працэс і высокі кошт перашкаджаюць яго маштабнаму прамысловаму прымяненню.
2. Прагрэс даследаванняў і распрацовак алкалоідаў вератролу
Даследаванне тэхналогіі экстракцыі вератрума. Тэхналогія сумеснай экстракцыі ў асноўным заснавана на традыцыйным кітайскім лекавым матэрыяле вератрорум, дапоўненым натуральнымі лекавымі матэрыяламі. Вератроін і іншыя шматлікія актыўныя інгрэдыенты рыхтуюцца разам, і ў той жа час розныя растваральнікі выкарыстоўваюцца для бесперапыннай экстракцыі батанічных лекавых матэрыялаў, каб максімальна ачысціць і выпасці на паверхню эфектыўныя актыўныя кампаненты ў батанічных лекавых матэрыялах паэтапна. Атрыманне групавых кампанентаў злучэнняў з рознай або падобнай функцыянальнасцю з адной партыі сыравіны. Значнае паляпшэнне каэфіцыента выкарыстання батанічнай сыравіны, зніжэнне выдаткаў на вытворчасць і значнае павышэнне канкурэнтаздольнасці на рынку.
Даследаванне механізму дзеяння актыўных рэчываў вератрума. Экстракт карэнішча вератролу - гэта своеасаблівая сумесь, якая змяшчае больш за дзесяць актыўных інгрэдыентаў, такіх як вератрол, рэсвератрол, вератратоін, цыклапамін, вератрол і аксід рэсвератролу. Нервовая сістэма шкоднікаў.
Згодна з даследчымі справаздачамі, яго таксічнасць заснавана на адкрыцці напружаннезалежных Na+-каналаў, якія, у сваю чаргу, адкрываюць напружанне-актываваныя Ca2+-каналы, што прыводзіць да вызвалення нейрамедыятараў. Напружаннезалежныя іённыя натрыевыя каналы з'яўляюцца неад'емнай часткай нейрональнай і мышачнай сігналізацыі. Актыўныя кампаненты экстракта Veratrum могуць выклікаць парушэнні току ў натрыевых іённых каналах, што прыводзіць да змяненняў пранікальнасці мембран, выклікаючы тремор, шок і ў канчатковым выніку смерць.
Адначасова некаторыя французскія навукоўцы паведамілі, што алкалоіды вератраліну таксама могуць неканкурэнтна інгібіраваць ацэтылхалінестэразу (АХЭ) у насякомых. З-за новага механізму дзеяння алкалоідаў вератраліну можа адбывацца шматцелевая атака, і кляшчам цяжка адаптавацца да прэпаратаў з шматцелевым дзеяннем праз уласныя структурныя змены, таму не так проста выпрацаваць устойлівасць да прэпаратаў.
Тэхналогія падрыхтоўкі 0,1% экстракта карэнішча чэмерыка. Дзякуючы перадавой тэхналогіі экстракцыі і выдатнай тэхналогіі падрыхтоўкі, павярхоўнае нацяжэнне прэпарата нізкае, што дазваляе хутка ахінуць цела насякомага, спрыяць пранікненню і ўсмоктванню раствора прэпарата, а таксама ўзмацняць эфект актыўных інгрэдыентаў. Ён добра дыспергуецца ў вадзе, а раствор пасля дыспергавання празрысты і аднастайны. Пры 1000-кратным развядзенні час поўнага намакання палатна складае 44 секунды, і яно можа хутка намакаць і пранікаць. Дадзеныя па шматразовым рассейванні святла паказалі, што прэпарат экстракта карэнішча чэмерыка 0,1% CE мае добрую стабільнасць і цалкам адпавядае розным палявым умовам прымянення.
Ход даследаванняў па тэхналогіі прымянення 0,1% экстракта карэнішчаў вератрума
Новая тэхналогія значна палепшыла хуткадзейныя ўласцівасці прэпарата. У параўнанні з папярэдняй тэхналогіяй, у прадукце скарацілася выкарыстанне аднаго інгрэдыента. Дзякуючы ўнікальнаму працэсу, інгрэдыенты ў прадукце больш распаўсюджаныя, і сінергічны эфект больш відавочны.
Адначасова, пры выкарыстанні разам з існуючымі хімічнымі пестыцыдамі, па-першае, можна значна скараціць папуляцыю чырвоных павуцінневых кляшчоў, паменшыць колькасць хімічных пестыцыдаў і палепшыць эфект кантролю. Такім чынам, у перыяд высокай распаўсюджанасці цытрусавых кляшчоў Panonychus у Хэчжоу, Гуансі, Кітай, апырскванне 0,1% экстрактам карэнішчаў Veratrum + 30% этоксазолам было эфектыўным праз 20 хвілін, праз 3 дні пасля ўжывання жывых насякомых не было відаць, а эфект кантролю назіраўся праз 11 дзён пасля ўжывання. У ранняй стадыі заражэння цытрусавымі кляшчамі пупкавага апельсіна ў правінцыі Цзянсі-Жуйцзінь пры выкарыстанні 0,1% экстракта карэнішчаў Veratrum + 30% біфеназату тэтрамізіну ўсе яны загінулі праз 1 дзень пасля ўжывання, і праз 3 дні пасля ўжывання жывых насякомых не было відаць. Эфект кантролю набліжаецца да 99% праз 16 дзён.
Вышэйпаказаныя вынікі палявых біялагічных даследаванняў паказваюць, што пры нізкай або высокай колькасці чырвоных павуцінневых кляшчоў, як пры выкарыстанні асобнага прэпарата, так і ў сумесі з хімічнымі прэпаратамі, экстракт карэнішчаў Veratella vulgaris можа знізіць колькасць чырвоных павуцінневых чарвякоў і палепшыць кантрольны эфект хімічных пестыцыдаў. Ён паказаў выдатны кантрольны эфект. У той жа час экстракт карэнішчаў чэмеры атрымліваецца з раслін. У рэкамендаванай канцэнтрацыі яго бяспечна выкарыстоўваць на стадыях бутанізацыі, красавання і маладых пладоў большасці раслін і не ўплывае на рост парасткаў, кветак і пладоў. Ён бяспечны і экалагічна чысты для немэтавых арганізмаў, такіх як натуральныя ворагі кляшчоў, і не мае перакрыжаванай рэзістэнтнасці з існуючымі інсектыцыдамі і акарыцыдамі. Ён вельмі падыходзіць для комплекснай барацьбы з кляшчамі (IPM). А са скарачэннем выкарыстання хімічных пестыцыдаў рэшткі хімічных пестыцыдаў, такіх як этоксазол, спірадыклафен і біфеназат, у цытрусавых могуць цалкам адпавядаць «Кітайскаму нацыянальнаму стандарту бяспекі харчовых прадуктаў па максімальна дапушчальных абмежаваннях рэшткаў пестыцыдаў у харчовых прадуктах» і «Харчовым прадуктам Еўрапейскага саюза». Стандарт ліміту рэшткаў пестыцыдаў і стандарт ЗША па ліміту рэшткаў пестыцыдаў у харчовых прадуктах забяспечваюць надзейную гарантыю бяспекі харчовых прадуктаў, а таксама якасці і бяспекі сельскагаспадарчай прадукцыі.
Тэхналогія рэдагавання генаў спрыяе індустрыялізацыі морозніка
Морознік — распаўсюджаная лекавая расліна сямейства лілейных. Расце ў гарах, лясах або хмызняках. Распаўсюджаны ў правінцыях Шаньсі, Хэбэй, Хэнань, Шаньдун, Ляанін, Сычуань, Цзянсу і іншых месцах Кітая. Ён багаты на дзікарослыя рэсурсы. Паводле даследаванняў, гадавая вытворчасць лекавага морозніка складае каля 300-500 тон, а яго разнавіднасці ўключаюць мноства разнавіднасцяў, такіх як морознік, морознік Сінань, морознік Маосу і морознік Гулін, прычым актыўныя кампаненты кожнага віду адрозніваюцца.
З хуткім развіццём біятэхналогій і паглыбленымі даследаваннямі лекавых матэрыялаў чэмерніка, выкарыстанне тэхналогіі рэдагавання генаў для паляпшэння лекавых відаў чэмерніка і штучнага прыручэння дзікіх відаў чэмерніка прагрэсавала паэтапна. Штучнае вырошчванне гатункаў чэмерніка значна зменшыць шкоду, нанесеную здабычай чэмерніка рэсурсам дзікай зародкавай плазмы, і далей будзе спрыяць індустрыялізацыі чэмерніка ў сельскай гаспадарцы і медыцыне.
Чакаецца, што ў будучыні натуральныя экстракты карэнішчаў чэмеры, атрыманыя з лекавых раслін, паступова скароцяць выкарыстанне традыцыйных хімічных акарыцыдаў і ўнясуць дадатковыя паляпшэнні ў павышэнне якасці сельскагаспадарчай прадукцыі, паляпшэнне якасці і бяспекі сельскагаспадарчай прадукцыі, паляпшэнне сельскагаспадарчага экалагічнага асяроддзя і падтрыманне біяразнастайнасці.
Час публікацыі: 08 жніўня 2022 г.