Mýtlaeyðir eru flokkur skordýraeiturs sem er mikið notaður í landbúnaði, iðnaði og öðrum atvinnugreinum. Þau eru aðallega notuð til að stjórna landbúnaðarmítlum eða mítlum á búfé eða gæludýrum. Á hverju ári verður heimurinn fyrir miklu tjóni vegna mítla. Samkvæmt Matvæla- og landbúnaðarstofnun Sameinuðu þjóðanna eru 80 prósent af nautgripahjörðum heimsins sýktir af mítlum, sem kostar heiminn áætlað 7,3 milljarða dollara á ári í efnahagslegu tjóni. Í Suður-Ameríku misstu sojabaunaplöntur sem skemmdust af köngulóarmítlinum Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) um það bil 18,28% í kornuppskeru. Í Kína eru næstum 40 milljónir ekra af sítrusplöntum einnig sýktar af Panonychus citri (McGregor). Þess vegna eykst eftirspurn eftir mítlaeyði á heimsvísu ár frá ári. Átta helstu vörurnar á markaði mítlaeyða árið 2018 eru: spíródíklófen, spírómetíkón, díafentíúron, bífenazat, pýrídaben, própargít, hexýtíazox og fenpýroxímat. Heildarsala þeirra er 572 milljónir Bandaríkjadala, sem nemur 69,1% af markaðnum fyrir mítlaeyða, og gert er ráð fyrir að markaðurinn nái 2 milljörðum Bandaríkjadala árið 2025. Markaðsstærð mítlaeyða mun líklega stækka eftir því sem ræktanlegt land í heiminum minnkar, íbúafjöldi eykst, eftirspurn eftir náttúruafurðum eykst og eftirspurn eftir sjálfbærum landbúnaðarháttum eykst.
Greining á heimsmarkaði fyrir mítlaeyði sýnir að rauðköngulóarmítlar, Panclaw citrus og Panonychus urmi eru langmikilvægustu tegundir meindýra og eru með meira en 80% af markaðnum. Aðrar skyldar mítlar eru gerviköngulóarmítlar (aðallega stuttir köngulóarmítlar), ryðmítlar og gall- og hrossaflugumítlar. Grænmeti og ávextir, þar á meðal sítrusávextir, vínviður, sojabaunir, bómull og maís, eru helstu nytjajurtirnar sem mítlaeyðir eru notaðir á.
Hins vegar, vegna stutts lífsferils, partenmyndunar, einstakra efnaskiptatækja og sterkrar aðlögunarhæfni jurtaætu-mítla eins og könguló- og klómítla, hefur ónæmi þeirra gegn mítlaeyðum aukist hratt. Mítlar eru 3 af 12 ónæmum liðdýrum sem greint hefur verið frá. Í alþjóðlegri notkun mítlaeyða eru hefðbundin efnafræðileg mítlaeyðar eins og lífræn fosföt, karbamat, lífræn klór og pýretróíð enn ráðandi stöðu. Á undanförnum árum, þó að mjög skilvirk mítlaeyðar eins og bífenazat og asetafenak hafi komið fram, er vandamálið við einsleitni mítlaeyða enn alvarlegt. Með langtíma og óvísindalegri notkun þessara mítlaeyða hafa flestir jurtaætu-mítlar þróað með sér mismunandi stig ónæmis gegn efnafræðilegum mítlaeyðum á markaðnum og áhrif þeirra hafa minnkað verulega. Á hinn bóginn, með aukinni athygli á umhverfismálum og smám saman aukningu á sviði lífrænnar landbúnaðar, hefur eftirspurn eftir náttúruvörum til að vernda uppskeru á heimsmarkaði aukist verulega. Þess vegna er þróun öruggra, skilvirkra, umhverfisvænna, minna skaðlegra fyrir náttúrulega óvini og öruggra og nýrra líffræðilegra mítlaeyða sem ekki auðvelt er að þróa með sér ónæmi yfirvofandi.
Þess vegna er brýn þörf á að iðnaður og iðnþróun nýti sér líffræðilega auðlindir Kína til fulls til að efla rannsóknir, þróun og notkun líffræðilegra mítlaeyða.
1. Rannsóknarbakgrunnur veratrotrol alkalóíða
Helleborus, einnig þekkt sem fjallalaukur, svartur helleborus, er fjölær lækningaefni. Sem innfædd skordýraeiturplanta í Kína grafa menn oft upp rhizomes hennar á vaxtartímanum og steikja hana í mildan seyði til að þvo sauðfé, geitur, nautgripi og annað búfé kalt og til að takast á við húsflugur og önnur sníkjudýr. Þá komust vísindamenn að því að helleborus hefur einnig góð áhrif á önnur meindýr. Til dæmis hefur etýlasetatþykkni úr Veratrum rhizome góða skordýraeiturvirkni á lirfur Plutella xylostella í öðru og þriðja stigi, en Veratrol alkalóíðþykkni hefur ákveðin banvæn áhrif á fullorðnar og fjórða stigs lirfur þýskra kakkalakka. Á sama tíma komust vísindamenn einnig að því að mismunandi útdrættir úr Veratrum rhizome hafa góða mítlaeiturvirkni, þar á meðal etanólþykkni > klóróformþykkni > n-bútanólþykkni.
Hins vegar er erfitt vandamál hvernig á að vinna út virku innihaldsefnin. Kínverskir vísindamenn nota venjulega ómskoðunarútdrátt með ammóníak-alkalíseruðu klóróformi, vatnsútdrátt, etanólperkólunarútdrátt og ofurkritískan CO2-útdrátt til að fá virk efni úr veratrum-rímum. Meðal þeirra er ómskoðunarútdráttaraðferðin með ammóníak-alkalíseruðu klóróformi sem notar mikið magn af eitruðu leysiefni klóróformi þó að útdráttarhraðinn sé tiltölulega hár; vatnsútdráttaraðferðin hefur marga útdráttartíma, mikla vatnsnotkun og lágan útdráttarhraða; hraðinn er lágur. Ofurkritíska CO2-útdráttaraðferðin til að vinna út veratrólínalkalóíða hefur ekki aðeins hátt útdráttarhraða, virku innihaldsefnin eyðileggjast ekki, heldur einnig batnar lyfjafræðileg virkni og hreinleiki virku innihaldsefnanna í afurðunum sem fást til muna. Að auki eru CO2-leifarnar, sem eru eitraðar og leysiefnalausar, skaðlausar fyrir mannslíkamann og umhverfið, sem getur hægt á umhverfismengun af völdum hefðbundinna útdráttaraðferða, og hefur verið skráð sem ein besta útdráttar- og aðskilnaðartæknin fyrir lækningaleg áhrif plantna. Hins vegar hindra áhættusamt framleiðsluferli og mikill kostnaður stórfellda iðnaðarnotkun þess.
2. Rannsóknir og þróun á veratrotrol alkalóíðum
Rannsókn á útdráttartækni Veratrum. Samútdráttartæknin byggist aðallega á hefðbundnu kínversku lækningaefninu veratrorum, ásamt náttúrulegum lækningaefnum. Veratrotoin og önnur fjölvirk innihaldsefni eru útbúin saman og á sama tíma eru mismunandi leysiefni notuð til að vinna stöðugt út jurtalyfin til að hámarka hreinsun og útfellingu virkra virkra innihaldsefna í jurtalyfjunum í áföngum. Hægt er að fá hópefna efnasambanda með mismunandi virkni eða svipaða virkni úr sama hráefnislotunni. Nýting jurtahráefna bætist verulega, framleiðslukostnaður lækkaður og samkeppnishæfni á markaði aukist verulega.
Rannsókn á verkunarháttum virkra efna í Veratrum. Veratrol rhizome extract er eins konar blanda sem inniheldur meira en tíu virk innihaldsefni eins og veratrol, resveratrol, veratrotoin, cyclopamine, veratrol og resveratrol oxide. Taugakerfi meindýra.
Samkvæmt rannsóknarskýrslum byggist eituráhrif þess á opnun spennuháðra Na+ rásir, sem aftur opna spennuvirkjaðar Ca2+ rásir, sem leiðir til losunar taugaboðefna. Spennustýrðar natríumjónagöng eru óaðskiljanlegur hluti af tauga- og vöðvaboðum. Virku innihaldsefnin í Veratrum útdrætti geta valdið straumtruflunum í natríumjónagöngum, sem leiðir til breytinga á gegndræpi himnu, sem veldur skjálfta, losti og að lokum dauða.
Á sama tíma hafa nokkrir franskir fræðimenn greint frá því að veratroline alkalóíðar geti einnig hamlað asetýlkólínesterasa (AChE) skordýra án samkeppnishæfni. Vegna nýstárlegs verkunarháttar veratrotrol alkalóíða getur komið fram fjölvirk árás og það er erfitt fyrir mítla að aðlagast fjölvirkum lyfjum með eigin byggingarbreytingum, þannig að það er ekki auðvelt að þróa lyfjaónæmi.
Tækni til að búa til 0,1% CE helleborus rhizome útdrátt. Með háþróaðri útdráttartækni og framúrskarandi undirbúningstækni er yfirborðsspenna lyfsins lítil, sem getur fljótt veft skordýralíkamanum, stuðlað að gegndræpi og frásogi lyfjalausnarinnar og aukið áhrif virku innihaldsefnanna. Það hefur góða dreifanleika í vatni og lausnin er gegnsæ og einsleit eftir dreifingu. Eftir 1000-falda þynningu tekur það 44 sekúndur að væta strigaþynnuna alveg og hún getur fljótt væt hana og smýgt inn. Gögn um stöðugleika margfaldrar ljósdreifingar sýndu að 0,1% CE veratrum rhizome útdrátturinn hafði góðan stöðugleika og þoldi að fullu ýmis umhverfi á vettvangi.
Rannsóknarframfarir á notkunartækni fyrir 0,1% CE veratrum rhizome þykkni
Nýja tæknin hefur bætt skjótvirkni lyfsins til muna. Í samanburði við fyrri tækni hefur varan dregið úr notkun eins innihaldsefnis. Með einstöku ferlinu eru innihaldsefnin í vörunni ríkari og samverkandi áhrifin eru augljósari.
Á sama tíma, þegar það er notað ásamt núverandi efnafræðilegum skordýraeitri, getur það í fyrsta lagi dregið verulega úr stofnstærð rauðra köngulóarmaura, dregið úr magni efnafræðilegra skordýraeiturs og bætt áhrif varnar. Í stuttu máli, á tímabilinu þar sem tíðni sítrus Panonychus maura er mikil í Hezhou, Guangxi, Kína, var úðun með 0,1% CE Veratrum rhizome extract + 30% etoxazole áhrifarík innan 20 mínútna, engin lifandi skordýr sáust 3 dögum eftir notkun og áhrif varnar var 11 dögum eftir notkun. Hægt er að viðhalda yfir 95%. Í upphafi Jiangxi Ruijin nafla appelsínu sítrus panclaw maura dóu allir 0,1% CE Veratrum rhizome extract + 30% tetramazine bifenazate 1 degi eftir notkun og engin lifandi skordýr sáust 3 dögum eftir notkun. Varnaráhrifin eru nærri 99% eftir 16 daga.
Niðurstöður ofangreindra líffræðilegu prófana sýna að þegar grunnfjöldi rauðra köngulóma er lágur eða hár, með notkun eins efnis eða samsettrar notkunar með efnafræðilegum efnum, getur rhizomeþykkni úr Veratella vulgaris dregið úr grunnfjölda rauðra köngulóma og bætt áhrif efnafræðilegra skordýraeiturs. Það sýndi framúrskarandi áhrif. Á sama tíma er rhizomeþykkni úr hellebore unnið úr plöntum. Við ráðlagðan styrk er það öruggt að nota á sprotandi, blómstrandi og ungum ávaxtastigum flestra plantna og hefur engin áhrif á vöxt sprota, blóma og ávaxta. Það er öruggt og umhverfisvænt fyrir lífverur sem eru ekki markhópar eins og náttúrulega óvini mítla og hefur enga krossónæmi við núverandi skordýraeitur og mítlaeitur. Það er mjög hentugt fyrir samþætta stjórnun mítla (IPM). Og með minnkun á notkun efnafræðilegra skordýraeiturs geta leifar efnafræðilegra skordýraeiturs eins og etoxazols, spirodiclofens og bifenazats í sítrusávöxtum uppfyllt að fullu „Kínverska þjóðaröryggisstaðallinn fyrir matvælaöryggi fyrir hámarksmagn leifa skordýraeiturs í matvælum“, „Matvæli Evrópusambandsins“. Staðallinn um varnarefnaleifar og bandaríski staðallinn um varnarefnaleifar í matvælum veita trausta ábyrgð á matvælaöryggi og gæðum og öryggi landbúnaðarafurða.
Genbreytingartækni stuðlar að iðnvæðingu helleborus
Hellisjurt er algeng lækningaefni og er fjölær jurt af liljaætt. Hún vex í fjöllum, skógum eða runnum. Hún er útbreidd í Shanxi, Hebei, Henan, Shandong, Liaoning, Sichuan, Jiangsu og víðar í Kína. Hún er rík af villtum auðlindum. Samkvæmt rannsóknum er árleg framleiðsla á lækningahellisjurt nálægt 300-500 tonnum og afbrigðin eru mörg, svo sem hellisjurt, Xing'an hellisjurt, maosu hellisjurt og Guling hellisjurt, og virku innihaldsefnin í hverri tegund eru ekki þau sömu.
Með hraðri þróun líftækni og ítarlegum rannsóknum á lækningaefnum hellisbjarnar hefur notkun erfðabreytingartækni til að bæta lækningategundir hellisbjarnar og gerviræktun villtra hellisbjarnartegunda þróast í áföngum. Gerviræktun hellisbjarnarafbrigða mun draga verulega úr skaða af völdum hellisbjarnaruppgröfts á villtum kímfrumuauðlindum og stuðla enn frekar að iðnvæðingu hellisbjarnar í landbúnaði og læknisfræði.
Í framtíðinni er gert ráð fyrir að náttúruleg útdrættir úr helleborusrjóma, unnir úr lækningajurtum, muni smám saman draga úr notkun hefðbundinna efnafræðilegra mítlaeyða og stuðla enn frekar að því að bæta gæði landbúnaðarafurða, bæta gæði og öryggi landbúnaðarafurða, bæta vistfræðilegt umhverfi landbúnaðarins og viðhalda líffræðilegum fjölbreytileika.
Birtingartími: 8. ágúst 2022