成幼动物源农药的前提得天独厚

14 6月

成幼动物源农药的前提得天独厚

(4)卫矛科动物 卫矛科动物约有30属450种,中国有12属200种以上。该科动物的杀虫无效成分为二氢沉喷鼻呋喃类化合物。雷公藤和苦皮藤是该科中主要的杀虫动物。雷公藤(Tripteryiumwilfordii)的杀虫无效成分次要为wilfordine、wilforgine、wilfortrine、wiforzine及雷公藤碱,多存正在于根皮之中。雷公藤对多种害虫具有胃毒、拒食、发展发育和忌避产卵等杀虫活性,且药效快,为其它一般动物性杀虫剂所不及。苦皮藤(Celastrusangulatus)的杀虫活性物质次要分布于根皮中,其次分布于叶中。苦皮藤对小菜蛾、粘虫、黄守瓜等多种害虫具有较好的防效。

(1)胃毒感化 具有胃毒感化的动物源杀虫物质较多,但它们的感化机理并不完全不异。如苦皮藤素V次要是中肠肠壁细胞膜及细胞器膜;而川楝素则中肠组织,阻断神经传导而导致害虫、昏倒、灭亡。

除上述动物外,近10多年来国内工做者还对瑞喷鼻科动物、柏科动物、黄花蒿、竹、夹竹桃、豆薯(地瓜、凉薯)、百部、毒藜、大黄、藜芦、苦参、银杏、番茄、苦木、白头翁、黄芩、辣椒等动物的杀虫活性进行了相关的研究和报道。

(4)麻醉感化 某些动物源杀虫物质对害虫具有特殊的麻醉感化。如雷公藤总碱对5龄菜青虫有很强的麻醉感化(麻醉中量ND50为2.29μg·g-1)。

现正在越来越注沉相关合理操纵生态的新方式来无效节制害虫的研究,开辟对无害生物高效、对非靶标生物平安、易分化且分化产品对无损害的生物农药是目前的热点,从生物中提取、分手新的天然活性化合物是开辟新农药的主要路子。“动物源农药”现实上就是操纵天然中草药颠末筛选配方而研制成的一种“生物农药”,取协调度高。其次要特点为:(1)动物源农药对人畜平安;(2)正在天然下易分化,残留量低;(3)是天然的混配复剂,对害虫有拒食、忌避、发展发育、节制种群等感化,害虫不易发生抗性。它的劣势正在于既能调理农做物的发展发育,防治病虫害,又没有化学农药的诸多副感化。本文就动物源杀虫剂的研究概况做简要综述,通过度析其优、错误谬误来瞻望其成长前景。

动物源农药的活性成分多种多样,从成分的化学分类角度看,几乎涵盖所有成分类别,次要包罗:(1)生物碱:生物碱做为动物源农药的无效成分最为主要,如烟碱、苦参碱、藜芦碱、雷公藤碱等。(2)氨基酸、卵白质类:如甘氨酸、天门冬氨酸、碱性卵白、卵白质雷同物等。(3)萜类取挥发油(精油):除虫菊酯,雷公藤素甲、乙,雷公藤酮,喷鼻茅醛,柠檬醛,樟脑等。(4)三萜类取甾体类化合物:如川楝素、海葱糖苷等。(5)其它:糖甙类有异硫氰酸酯甙、硫甙芥子甙;黄酮类,如鱼藤酮等。

跟着生物手艺的成长,侯学文等提出将生物手艺取动物性杀虫剂相连系的一些设想。可是动物性杀虫剂大多是布局复杂、正在生物体内合成步调繁多的无机化合物,从现阶段的基因工程手艺来看,要想将它们的合成酶系全数转移至方针做物中让它们本人具有合成动物性杀虫剂的能力,至多目前是不太现实的。现阶段转移少数基因的手艺已相当成熟,因而目前应集中研究卵白质类的动物性杀虫剂,如蓖麻毒素、胰卵白酶剂、淀粉酶剂及一些对害虫有忌避、毒杀的凝固素等,阐明它们的基因布局,以便人工合成或从杀虫动物中克隆这些基因,然后再将这些基因转入需的做物中,如许就能够用天然界本人的体例处理本身的问题。用虫豸细胞培育能够研究动物性杀虫剂的感化机理,切磋其感化于细胞代谢的哪一个位点,操纵生物彼此感化阐发(BLA)系统,能够查出动物性杀虫剂的受体,如许对设想混配及仿生合成新农药有极大的帮帮。操纵虫豸细胞培育尚可预测对动物性杀虫剂的抗性成长及其抗性发生缘由,从而正在使用前采纳响应办法,以延缓害虫抗药性的发生。

(1)楝科动物 楝科动物约52属1400种,中国约有15属64种。楝科动物杀虫剂使用较早,此中印楝(Azadirachtaindica)、川楝(Melia toosendan)和苦楝(Melia azedacach)是该科中次要的杀虫动物。印楝是世界上的抱负杀虫动物,其活性成分次要分布正在种核和叶中。从其种子中已分手、判定出数十种柠檬素类化合物,此中最次要的活性成分是一种四环三萜类化合物——印楝素。其感化机制次要是虫豸内排泄系统,影响促前胸腺激素(PTTH)的合成取,减低前胸腺对PTTH的而形成20-羟基蜕皮酮合成、排泄的不脚,以致虫豸、发育受阻。自美国Vikwood公司最早开辟出以印楝种核为原料的杀虫剂马格乐后,至今全世界已有近20个国度成立了印楝农药出产厂,并已有十几个产物投放市场,用于防治8目400余种害虫。正在对药剂的速效性进行了深切研究后,发觉印楝素乳油正在和降低农药残留方面,具有化学合成农药无法取代的感化。

(1)影响虫豸激素的代谢:如印楝素抗虫豸蜕皮激素,干扰虫豸蜕皮,导致虫豸发生形态上的缺陷;别的印楝素还可影响虫豸的交配及卵子的发育。(2)影响虫豸的神经系统:如烟碱感化于虫豸神经细胞上的乙酰胆碱烟碱型受体,使神经体持续激活,虫体持续痉挛,灭亡;动物喷鼻油通过乙酰胆碱酯酶,也可发生同样的结果。(3)影响虫豸的呼吸系统:鱼藤酮是呼吸感化电子传送链中的Ⅰ位点剂,从而影响虫豸的呼吸系统;奈醌类物质感化于线粒体复合体,呼吸感化。(4)影响虫豸的消化系统:动物卵白酶剂取虫豸肠道内的卵白酶连系并其活力,影响虫豸的消化功能;川楝素通过菜青虫的中肠组织而起感化。(5)影响离子通道:除虫菊酯取细胞膜上的钠离子通道连系,耽误当时间,惹起虫豸休克灭亡,不异机理的另有西藜芦生物碱、胡椒素、阿素宁、墙草碱等;鱼尼丁能取肌质网上的钙离子通道连系,使钙离子进入肌细胞,很快惹起细胞灭亡,对特定品种虫豸的防治确实无效。(6)其它:油菜素内酯能够加强动物的抗性;苦豆子中的金雀花碱和苦豆碱对虫豸的同工酶有显著的感化等。

动物源农药能够制成乳剂、粉剂零丁利用或几种动物农药共同利用,也能够取生物农药、化学农药混配利用。到2000年止,中国已登记注册动物源农药品种28种,使用较多的为苦参碱(粉剂2种,水剂10种)、烟碱(含混剂,4种)、鱼藤酮(6种)、茶皂素、木烟碱、楝素乳油等。因为动物源农药对人畜毒性低,正在中容易降解,根基上无较着的问题。因而,起首招考虑将动物源农药使用于蔬菜、茶叶、中药材、花草出产以及城市绿化防治病虫害等方面。

动物源农药既然有那么多益处,为什么未获得很快成长?此次要是动物源农药固有的错误谬误了它的研发历程。家喻户晓,动物源农药的活性成分是动物的一类或几类次生代谢物质,易受前提(如温度、湿度、光照、土壤pH值、土壤养分成分和四周生物群落等)的影响,因而不变性不高。而且其活性成分含量低,感化结果迟缓,给出产带来了坚苦。有人提出了一些处理动物源农药易分化失活的法子,有的用抗氧化剂如低浓度邻苯二酚、连苯三酚等避免阳光的感化;也可避光超低温保留。现利用得最多、最成功的是制成乳油。但乳油的加工需要大量的无机溶剂,易污染,因而还须加大科研力度,研究开辟无毒的剂型。为处理药效慢的问题,现在大量采用复配的法子,制成多种复配剂利用。

近年来,中国动物源农药的研究取开辟虽已取得了必然的进展,但还存正在以间接操纵为从、成本较高、感化迟缓、药物不变性差等很多问题。为了最大限度地阐扬舞物源农药的长处,开辟出正在实践中具有推广价值的动物源农药制剂,尚需正在以下几个方面开展研究工做:(1)动物中活性成分布局、感化机制及构效关系的研究;(2)发觉先导化合物进而人工合成;(3)动物源农药剂型加工工艺取合理利用手艺的研究。总而言之,中国动物资本丰硕,成长动物源农药的前提得天独厚。跟着生物、消息、分手判定和仪器阐发等手艺的成长,中国动物源农药的研究将会不竭取得新的冲破。

(2)除虫菊 除虫菊是一种多年生草本菊科动物,是目宿世界上独一大规模集约化种植的杀虫动物,是一种不污染、对人畜平安无害、能敏捷杀灭害虫而不易发生抗药性、无残留的高效天然杀虫剂。用其提取的天然菊酯油是出产高效低毒无公害生物农药和卫生杀虫剂的次要原料。

(3)鱼藤 鱼藤次要杀虫成分是鱼藤酮(Rotenone),对虫豸高毒而对人畜平安,它通过虫豸体内还原型辅酶 Ⅰ、脱氢酶(NAD+辅酶Ⅰ)取辅酶Q之间的生化过程来杀灭害虫,故害虫不易发生抗性。黄瑞论等(1956)试验得出“鱼藤酮对蚜虫的防治效能,比任何已知药剂大”的结论。鱼藤酮对烟蚜、小地山君、烟盲蝽、烟蓟马等多种害虫有强力触杀感化,美中不脚的是鱼藤酮易光解氧化,正在做物上残留时间短。此外,还有一些研究报道,鱼藤根无效成分对动物的发展有刺激感化。

(5)杜鹃花科动物 杜鹃花科动物约50属1300余种,中国有14属700种。该科动物黄杜鹃(Rhodendron molle)正在中国做为杀虫动物利用的汗青较早。黄杜鹃(又称闹羊花)中有3种活性较高的物质:闹羊花素-Ⅲ(简称R-Ⅲ)、Kalmanol和Grayanotoxin-Ⅲ,此中以R-Ⅲ为次要杀虫无效成分。 R-Ⅲ属于四环三萜类化合物,正在黄杜鹃的花、嫩叶、根、茎分歧部位含量各别,以花中含量最高(0.20% )。闹羊花毒素对虫豸有触杀、胃毒和熏蒸感化。用黄杜鹃可加工制做黄杜鹃粉剂和黄杜鹃水剂两种动物农药,可用于防治叶蝉、稻飞虱、蓟马、蚜虫、黄守瓜、盲蝽象、地山君等害虫。

从对动物性杀虫物质的简要归纳综合中可看出,动物源杀虫剂做为一种天然杀虫剂类型具有以下长处:(1)对人畜低毒或无毒;(2)其本身即取之于天然,对动物源杀虫剂的操纵,是天然资本的一种轮回,不会对形成任何附加的压力;(3)动物源杀虫剂中不乏一些感化体例、感化机理特殊的物质,对于目前害虫严沉发生抗药性的场合排场可能有必然的缓解;(4)动物源杀虫剂资本丰硕,据估量,当当代界至多有25万种分歧的动物,而正在化学性质长进行过查询拜访研究的仅占10%,这申明进一步工做的盘旋余地很是大;(5)动物质产物一般具有必然的选择性,对害虫天敌比力平安,不会天然生态防御系统。因而,正在人类破费大量的人力、物力、财力竭力寻找新型杀虫剂而层层受阻的同时,把但愿依靠于对动物性杀虫剂的开辟和研究也就成了汗青之必然。

(2)触杀感化 目前,具有触杀感化的动物源杀虫动物不多,次要有除虫菊、鱼藤、烟草等。研究认为,除虫菊中的除虫菊素感化于虫豸神经系统,但其具体感化机理比力复杂,另有很多问题不清晰;鱼藤中的无效杀虫成分鱼藤酮次要感化于呼吸链中电子转移复合体Ⅰ;烟碱是烟草中的次要杀虫成分,感化于乙酰胆碱受体。

如砂地柏、黄花蒿等精油对害虫有熏杀感化,从喜树平分离出来的喜树碱具有极强的不育感化,还有一些动物精油对害虫具有诱惑感化。(5)其它感化 除上述几种感化体例外,动物源杀虫剂还有其它生物活性。

动物源农药的开辟操纵可分为两方面:一是间接操纵,即对动物中的活性物质进行粗提取后,间接加工成可操纵的制剂。这种操纵体例的次要长处是可以或许阐扬粗提物中各类成分的协同感化,并且投资少,开辟周期短。目前,中国正在这方面做的工做较多,已开辟出楝素乳油、苦皮藤乳油、鱼藤酮乳油、双素碱水剂、油酸烟碱等多种商品化制剂。二是间接操纵,即研究活性物质的布局、感化机制、布局取活性间的关系,进而人工模仿合成筛选,从中开辟新型动物源农药制剂。间接操纵是当前国外动物源农药研究开辟的盲点,也是我国动物源农药研究成长的标的目的。

(3)忌避和拒食感化 忌避次要是操纵某些药剂(如茼蒿精油、菊蒿精油)分发出的特殊气息,使虫豸感受器官难以而离去。拒食发生的次要缘由是某些药剂(如印楝素、川楝素、R-m、脱氧鬼臼毒素等)了虫豸的味觉功能而表示出拒食效应。

地球上动物农药十分丰硕。《中国有毒动物》一书列入有毒动物1300多种,此中很多品种具有杀虫(菌)感化或已被做为动物源农药操纵。据1958年中国南方各省统计,被操纵的动物农药达411种。《中河山农药志》一书共记述动物性农药220种,并定出了学名。据查询拜访统计,中国做为农药的动物次要集中于楝科、菊科、豆科、卫矛科和大戟科等30多科以上。