Акарицидите се класа на пестициди кои се користат во земјоделството, индустријата и другите индустрии. Тие главно се користат за контрола на земјоделски грини, односно крлежи кај добитокот или домашните миленици. Секоја година светот трпи огромни загуби поради штетници од грини. Според Организацијата за храна и земјоделство на Обединетите нации, 80 проценти од светските стада говеда се нападнати од крлежи, кои го чинат светот околу 7,3 милијарди долари годишно во економски загуби. Во Јужна Америка, растенијата од соја оштетени од пајакот Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) изгубија приближно 18,28% од приносот на житни култури. Во Кина, речиси 40 милиони хектари цитрусни култури се исто така нападнати од Panonychus citri (McGregor). Затоа, побарувачката на глобалниот пазар за акарициди се зголемува од година во година. Осумте најголеми производи на пазарот на акарициди во 2018 година се: спиродиклофен, спирометикон, диафентиурон, бифеназат, пиридабен и пропаргит, хекситиазокс и фенпироксимат, нивната вкупна продажба е 572 милиони американски долари, што претставува 69,1% од пазарот на акарициди, а се очекува големината на пазарот да достигне 2 милијарди американски долари до 2025 година. Големината на пазарот на акарициди веројатно ќе биде поголема со намалувањето на глобалното обработливо земјиште, зголемувањето на населението, зголемувањето на побарувачката за природни производи и зголемувањето на побарувачката за одржливи земјоделски практики.
Анализата на глобалниот пазар на акарициди покажува дека црвениот пајак, цитрусот Панкло и Panonychus urmi се убедливо економски најважните видови штетници, сочинувајќи повеќе од 80% од пазарот. Други сродни грини се псевдопајаците (главно кратките пајаци), 'рѓавите грини и жолчните и коњските мушички. Зеленчукот и овошјето, вклучувајќи цитруси, лоза, соја, памук и пченка, се главните култури за кои се применуваат акарициди.
Сепак, поради краткиот животен циклус, партеногенезата, уникатните метаболички алатки и силната адаптибилност на тревопасните грини како што се пајаците и панкловите грини, нивната отпорност на акарициди брзо расте. Грините сочинуваат 3 од 12-те пријавени отпорни членконоги. Во глобалната примена на акарициди, конвенционалните хемиски акарициди како што се органофосфати, карбамати, органохлорини и пиретроиди сè уште заземаат доминантна позиција. Во последниве години, иако се појавија високоефикасни акарициди како што се бифеназат и ацетафенак, проблемот со хомогенизацијата на акарицидите е сè уште сериозен. Со долгорочната и ненаучна употреба на овие акарициди, повеќето тревопасни грини развија различни степени на отпорност на хемиските акарициди на пазарот, а нивните ефекти значително се намалија. Од друга страна, со зголеменото внимание кон еколошките прашања и постепеното зголемување на областа на органското земјоделство, побарувачката за природни производи за заштита на земјоделските култури на глобалниот пазар значително се зголеми. Затоа, развојот на безбедни, ефикасни, еколошки, помалку штетни за природните непријатели и безбедни и нови биолошки акарициди кои не се лесни за развој на отпорност е неизбежен.
Врз основа на ова, итна потреба индустријата и индустрискиот развој целосно да ги искористат предностите на биолошките ресурси на Кина за да се промовира истражувањето, развојот и примената на биолошки акарициди.
1. Истражувачка позадина на вератротрол алкалоидите
Хелеборот, познат и како планински кромид, црн хелебор, е повеќегодишен медицински материјал. Како домашно инсектицидно растение во Кина, луѓето често ги копаат неговите ризоми за време на вегетацијата и го пржат во благ лушпа за ладно миење овци, кози, говеда и друг добиток, како и за справување со ларви од домашни муви и други паразити. Потоа истражувачите откриле дека хелеборот има добар ефект на контрола и врз други штетници. На пример, екстрактот од етил ацетат од ризомот Вератрум има добра инсектицидна активност врз ларвите од втор и трет степен на Plutella xylostella, додека екстрактот од алкалоид Вератрум има одреден смртоносен ефект врз возрасните и ларвите од четврти степен на германски лебарки. Во исто време, истражувачите откриле и дека различни екстракти од ризомот Вератрум имаат добра акарицидна активност, меѓу кои екстракт од етанол>екстракт од хлороформ>екстракт од n-бутанол.
Сепак, начинот на екстракција на активните состојки е тежок проблем. Кинеските истражувачи обично користат ултразвучна екстракција со алкализиран хлороформ со амонијак, екстракција со вода, екстракција со перколација на етанол и суперкритична екстракција со CO2 за да добијат активни супстанции од ризомите на вератрум. Меѓу нив, методот на ултразвучна екстракција со алкализиран хлороформ со амонијак користи голема количина на токсичен растворувач хлороформ, иако стапката на екстракција е релативно висока; методот на екстракција со вода има многу времиња на екстракција, голема потрошувачка на вода и ниска стапка на екстракција; стапката е ниска. Методот на суперкритична CO2 екстракција за екстракција на вератролински алкалоиди не само што има висока стапка на екстракција, активните состојки не се уништуваат, туку и медицинската активност и чистотата на активните состојки на добиените производи се значително подобрени. Покрај тоа, нетоксичниот и без растворувачи остаток од CO2 е безопасен за човечкото тело и животната средина, што може да го забави загадувањето на животната средина предизвикано од традиционалните методи на екстракција и е наведен како една од најдобрите технологии за екстракција и сепарација за лековити ефекти врз растенијата. Сепак, ризичниот процес на производство и високата цена го попречуваат неговото индустриско применување во големи размери.
2. Напредок во истражувањето и развојот на вератротрол алкалоиди
Студија за технологијата на екстракција на Вератрум. Технологијата на ко-екстракција главно се базира на традиционалниот кинески медицински материјал вератрорум, дополнет со природни медицински материјали. Вератротоинот и други повеќекратни активни состојки се подготвуваат заедно, а во исто време, различни растворувачи се користат за континуирано екстракција на ботаничките медицински материјали, со цел да се максимизира прочистувањето и таложењето на ефективните активни компоненти во ботаничките медицински материјали во фази. Добивање групни компоненти на соединенија со различна функционалност или слична функционалност од истата серија суровини. Значително подобрување на стапката на искористеност на ботаничките суровини, намалување на трошоците за производство и значително зголемување на конкурентноста на пазарот.
Студија за механизмот на дејство на активните супстанции на Вератрум. Екстрактот од ризом на вератрол е еден вид мешавина која содржи повеќе од десет активни состојки како што се вератрол, ресвератрол, вератротоин, циклопамин, вератрол и ресвератрол оксид. Нервниот систем на штетници.
Според истражувачките извештаи, неговата токсичност се базира на отворањето на напонски зависните Na+ канали, што пак отвора напонски активирани Ca2+ канали, што доведува до ослободување на невротрансмитери. Напонски-затворените натриумови јонски канали се составен дел од невронската и мускулната сигнализација. Активните компоненти во екстрактот од Вератрум можат да предизвикаат струјни нарушувања во натриумовите јонски канали, што резултира со промени во мембранската пропустливост, предизвикувајќи тремор, шок и евентуална смрт.
Во исто време, некои француски научници објавија дека вератролинските алкалоиди можат неконкурентно да ја инхибираат ацетилхолинестеразата (AChE) кај инсектите. Поради новиот механизам на дејство на вератротролните алкалоиди, може да се случи напад на повеќе места, а на грините им е тешко да се адаптираат на лековите со повеќе места на дејство преку сопствени структурни промени, па затоа не е лесно да се развие отпорност на лекови.
Технологија за подготовка на екстракт од ризом од хелебор од 0,1% CE. Поддржана од напредна технологија за екстракција и дополнета со одлична технологија за подготовка, површинскиот напон на лекот е мал, што може брзо да го обвитка телото на инсектот, да го поттикне пенетрацијата и апсорпцијата на растворот од лекот и да го подобри ефектот на активните состојки. Има добра дисперзибилност во вода, а растворот е транспарентен и хомоген по дисперзијата. 1000 пати разредување, времето за целосно навлажнување на платното е 44 секунди, и може брзо да се навлажни и да навлезе. Податоците за стабилност на повеќекратно расејување на светлината покажаа дека препаратот од екстракт од ризом од вератрум од 0,1% CE има добра стабилност и целосно ги задоволува различните услови за примена на терен.
Напредок во истражувањето на технологијата за примена на 0,1% екстракт од ризом од вератрум од CE
Новата технологија значително ги подобри брзоделувачките својства на лекот. Во споредба со претходната технологија, производот ја намали употребата на само една состојка. Преку уникатниот процес, состојките во производот се позастапени, а синергистичкиот ефект е поочигледен.
Во исто време, кога се користи заедно со постојните хемиски пестициди, прво, може значително да ја намали популациската база на црвените пајаци, да ја намали количината на хемиски пестициди и да го подобри контролниот ефект. Како заклучок, во периодот на висока инциденца на цитрусниот крлеж Panonychus во Хеџоу, Гуангкси, Кина, прскањето со 0,1% екстракт од ризом CE Veratrum + 30% етоксазол беше ефикасно за 20 минути, не беа забележани живи инсекти 3 дена по апликацијата, а контролниот ефект беше 11 дена по апликацијата. Може да се одржи над 95%. Во раната фаза на портокаловите цитрусни панклау крлежи од Џангси Руиџин, 0,1% екстракт од ризом CE Veratrum + 30% тетрамизин бифеназат сите умреа 1 ден по апликацијата, а не беа забележани живи инсекти 3 дена по апликацијата, контролниот ефект е близу 99% по 16 дена.
Горенаведените резултати од биолошките анализи на терен покажуваат дека кога основниот број на црвени пајаци е низок или висок, со употреба на единечен агенс и со комбинирана употреба со хемиски агенси, екстрактот од ризом на Veratella vulgaris може да го намали основниот број на црвени пајаци и да го подобри контролниот ефект на хемиските пестициди. Покажа одличен контролен ефект. Во исто време, екстрактот од ризом на hellebore е добиен од растенија. При препорачаната концентрација, безбеден е за употреба во фазите на пупење, цветање и млади плодови кај повеќето растенија и нема ефект врз ширењето на изданоците, цветовите и плодовите. Безбеден е и еколошки за организми кои не се целни, како што се природните непријатели на грините, и нема вкрстена отпорност со постојните инсектициди и акарициди. Многу е погоден за интегрирано управување со грините (IPM). А со намалувањето на употребата на хемиски пестициди, остатоците од хемиски пестициди како што се етоксазол, спиродиклофен и бифеназат во цитрусите можат целосно да го исполнат „Кинескиот национален стандард за безбедност на храната за максимални ограничувања на остатоци од пестициди во храната“, „Европска унија храна“. Стандардот за ограничување на остатоци од пестициди и стандардот на САД за ограничување на остатоци од пестициди во храната даваат солидна гаранција за безбедноста на храната и квалитетот и безбедноста на земјоделските производи.
Технологијата за уредување на гени ја промовира индустријализацијата на хелеборот
Црноборот е вообичаен медицински материјал и е повеќегодишна билка од семејството Liliaceae. Расте во планини, шуми или грмушки. Распространет е во Шанкси, Хебеј, Хенан, Шандонг, Љаонинг, Сечуан, Џангсу и други места во Кина. Богат е со диви ресурси. Според истражувањето, годишното производство на медицински црнобор е близу 300-500 тони, а сортите вклучуваат многу видови, како што се црноборот, црноборот Синг'ан, црноборот Маосу и црноборот Гулинг, а активните компоненти на секој вид не се исти.
Со брзиот развој на биотехнологијата и длабинските истражувања на медицинските материјали за хелебори, употребата на технологија за уредување на гени за подобрување на медицинските видови хелебори и вештачкото припитомување на дивите видови хелебори напредуваше во фази. Вештачкото одгледување на сорти хелебори значително ќе ја намали штетата од ископувањето на хелеборите врз ресурсите на дивата герминативна плазма и дополнително ќе ја промовира индустријализацијата на хелеборите во земјоделската и медицинската област.
Во иднина, се очекува природните екстракти од ризоми од хелебор добиени од лековити растенија постепено да ја намалат употребата на традиционални хемиски акарициди и да направат понатамошни подобрувања во подобрувањето на квалитетот на земјоделските производи, подобрувањето на квалитетот и безбедноста на земјоделските производи, подобрувањето на земјоделската еколошка средина и одржувањето на биодиверзитетот.
Време на објавување: 08.08.2022