Acaricidas são uma classe de pesticidas amplamente utilizada na agricultura, indústria e outros setores. É usado principalmente para controlar ácaros agrícolas, ou carrapatos em gado ou animais de estimação. Todos os anos, o mundo sofre enormes perdas devido a pragas de ácaros. De acordo com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), 80% dos rebanhos bovinos do mundo estão infestados por carrapatos, o que custa ao mundo cerca de US$ 7,3 bilhões por ano em perdas econômicas. Na América do Sul, as plantas de soja danificadas pelo ácaro-aranha Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) perderam aproximadamente 18,28% na produtividade do cereal. Na China, quase 40 milhões de acres de frutas cítricas também estão infestados por Panonychus citri (McGregor). Portanto, a demanda do mercado global por acaricidas está aumentando ano a ano. Os oito principais produtos no mercado de acaricidas em 2018 são: espirodiclofeno, espirometicona, diafentiuron, bifenazato, piridabeno e propargite, hexitiazox e fenpiroximato, suas vendas totais são de US$ 572 milhões, representando 69,1% do mercado de acaricidas, e o tamanho do mercado deve atingir US$ 2 bilhões até 2025. O tamanho do mercado de acaricidas provavelmente será maior à medida que as terras aráveis globais diminuem, a população aumenta, a demanda por produtos naturais aumenta e a demanda por práticas agrícolas sustentáveis aumenta.
A análise do mercado global de acaricidas mostra que o ácaro-vermelho, o ácaro-da-praga dos citros e o Panonychus urmi são, de longe, as espécies de ácaros-praga economicamente mais importantes, representando mais de 80% do mercado. Outros ácaros relacionados são os pseudoácaros-aranha (principalmente os ácaros-aranha curtos), os ácaros da ferrugem e os ácaros da galha e da mutuca. Hortaliças e frutas, incluindo cítricos, videiras, soja, algodão e milho, são as principais culturas para as quais os acaricidas são aplicados.
No entanto, devido ao curto ciclo de vida, partenogênese, ferramentas metabólicas únicas e forte adaptabilidade ambiental de ácaros herbívoros, como ácaros-aranha e ácaros-panclaw, sua resistência a acaricidas tem crescido rapidamente. Os ácaros representam 3 dos 12 artrópodes resistentes relatados. Na aplicação global de acaricidas, acaricidas químicos convencionais, como organofosforados, carbamatos, organoclorados e piretróides, ainda ocupam uma posição dominante. Nos últimos anos, embora acaricidas de alta eficiência, como bifenazato e acetafenaco, tenham surgido, o problema da homogeneização de acaricidas ainda é sério. Com o uso prolongado e não científico desses acaricidas, a maioria dos ácaros herbívoros desenvolveu diferentes graus de resistência aos acaricidas químicos no mercado, e seus efeitos diminuíram significativamente. Por outro lado, com a crescente atenção às questões ambientais e o crescimento gradual da agricultura orgânica, a demanda por produtos naturais para proteger as plantações no mercado global aumentou significativamente. Portanto, o desenvolvimento de acaricidas biológicos seguros, eficientes, ecologicamente corretos, menos nocivos aos inimigos naturais e seguros, além de novos, que não desenvolvam resistência, é iminente.
Com base nisso, é uma necessidade urgente que a indústria e o desenvolvimento industrial façam uso total das vantagens dos recursos biológicos da China para promover a pesquisa, o desenvolvimento e a aplicação de acaricidas biológicos.
1. Histórico de pesquisa sobre alcaloides de veratrotrol
O heléboro, também conhecido como cebola-da-montanha ou heléboro-negro, é uma planta medicinal perene. Como planta inseticida nativa da China, as pessoas costumam desenterrar seus rizomas durante o período de vegetação e fritá-lo em uma decocção suave para lavar a frio ovelhas, cabras, gado e outros animais, e para lidar com larvas de moscas domésticas e outros parasitas. Pesquisadores descobriram então que o heléboro também tem um bom efeito de controle sobre outras pragas. Por exemplo, o extrato de acetato de etila do rizoma de Veratrum tem boa atividade inseticida nas larvas de segundo e terceiro ínstar de Plutella xylostella, enquanto o extrato de alcalóide Veratrol tem um certo efeito letal nas larvas adultas e de quarto ínstar da barata alemã. Ao mesmo tempo, os pesquisadores também descobriram que diferentes extratos do rizoma de Veratrum têm boa atividade acaricida, entre os quais extrato etanólico > extrato de clorofórmio > extrato de n-butanol.
No entanto, como extrair os ingredientes ativos é um problema difícil. Pesquisadores chineses geralmente usam extração ultrassônica com clorofórmio alcalinizado com amônia, extração com água, extração por percolação de etanol e extração com CO2 supercrítico para obter substâncias ativas de rizomas de veratrum. Entre eles, o método de extração ultrassônica com clorofórmio alcalinizado com amônia usa uma grande quantidade de clorofórmio solvente tóxico, embora a taxa de extração seja relativamente alta; o método de extração com água tem muitos tempos de extração, grande consumo de água e baixa taxa de extração; a taxa é baixa. O método de extração com CO2 supercrítico para extrair alcaloides de veratrolina não só tem uma alta taxa de extração, os ingredientes ativos não são destruídos, mas também a atividade medicinal e a pureza dos ingredientes ativos dos produtos obtidos são muito melhoradas. Além disso, o resíduo de CO2 não tóxico e livre de solventes é inofensivo ao corpo humano e ao meio ambiente, o que pode retardar a poluição ambiental causada pelos métodos tradicionais de extração, e foi listado como uma das melhores tecnologias de extração e separação para efeitos medicinais de plantas. Entretanto, o processo de produção arriscado e o alto custo dificultam sua aplicação industrial em larga escala.
2. Progresso da pesquisa e desenvolvimento de alcalóides de veratrotrol
Estudo sobre a tecnologia de extração de Veratrum. A tecnologia de coextração baseia-se principalmente no material medicinal tradicional chinês veratrorum, complementado por materiais medicinais naturais. A veratrotoína e outros múltiplos ingredientes ativos são preparados em conjunto e, ao mesmo tempo, diferentes solventes são utilizados para extrair continuamente os materiais medicinais botânicos, de modo a maximizar a purificação e a precipitação dos componentes ativos eficazes nos materiais medicinais botânicos em etapas. Obtenção de componentes de grupo de compostos com funcionalidade diferente ou funcionalidade semelhante a partir do mesmo lote de matérias-primas. Melhorar significativamente a taxa de utilização de matérias-primas botânicas, reduzir os custos de produção e aumentar significativamente a competitividade no mercado.
Estudo sobre o mecanismo de ação das substâncias ativas do Veratrum. O extrato de rizoma de Veratrol é um tipo de mistura que contém mais de dez ingredientes ativos, como veratrol, resveratrol, veratrotoína, ciclopamina, veratrol e óxido de resveratrol. O sistema nervoso de pragas.
De acordo com relatórios de pesquisa, sua toxicidade se baseia na abertura de canais de Na+ dependentes de voltagem, que por sua vez abrem canais de Ca2+ ativados por voltagem, levando à liberação de neurotransmissores. Os canais iônicos de sódio dependentes de voltagem são parte integrante da sinalização neuronal e muscular. Os componentes ativos do extrato de Veratrum podem causar distúrbios de corrente nos canais iônicos de sódio, resultando em alterações na permeabilidade da membrana, causando tremor, choque e, eventualmente, morte.
Ao mesmo tempo, alguns estudiosos franceses relataram que os alcaloides de veratrolina também podem inibir de forma não competitiva a acetilcolinesterase (AChE) dos insetos. Devido ao novo mecanismo de ação dos alcaloides de veratrotrol, pode ocorrer ataque em múltiplos sítios, e é difícil para os ácaros se adaptarem aos fármacos de múltiplos sítios de ação por meio de suas próprias mudanças estruturais, dificultando o desenvolvimento de resistência aos fármacos.
Tecnologia de preparação de extrato de rizoma de heléboro com 0,1% de CE. Apoiado por tecnologia de extração avançada e complementado por excelente tecnologia de preparação, a tensão superficial do fármaco é baixa, o que permite envolver rapidamente o corpo do inseto, promovendo a penetração e absorção da solução medicamentosa e potencializando o efeito dos ingredientes ativos. Possui boa dispersibilidade em água, e a solução é transparente e homogênea após a dispersão. Após diluição de 1000 vezes, o tempo para molhar completamente a tela é de 44 segundos, permitindo uma rápida molhar e penetrar. Os dados de estabilidade de espalhamento de luz múltipla mostraram que a preparação de extrato de rizoma de veratrum com 0,1% de CE apresentou boa estabilidade e atendeu plenamente a diversos ambientes de aplicação em campo.
Progresso da pesquisa sobre tecnologia de aplicação de extrato de rizoma de veratrum CE 0,1%
A nova tecnologia melhorou significativamente as propriedades de ação rápida do medicamento. Em comparação com a tecnologia anterior, o produto reduziu o uso de um único ingrediente. Graças ao processo exclusivo, os ingredientes do produto são mais abundantes e o efeito sinérgico é mais evidente.
Ao mesmo tempo, quando usado em conjunto com pesticidas químicos existentes, em primeiro lugar, pode reduzir significativamente a base populacional de ácaros vermelhos, reduzir a quantidade de pesticidas químicos e melhorar o efeito de controle. Para resumir, no período de alta incidência do ácaro Panonychus dos citros em Hezhou, Guangxi, China, a pulverização de 0,1% de extrato de rizoma de CE Veratrum + 30% de etoxazol foi eficaz em 20 minutos, nenhum inseto vivo foi visto 3 dias após a aplicação, e o efeito de controle foi de 11 dias após a aplicação. pode ser mantido acima de 95%. No estágio inicial dos ácaros panclaw cítricos de laranja de umbigo Jiangxi Ruijin, 0,1% de extrato de rizoma de CE Veratrum + 30% de bifenazato de tetramizina morreram 1 dia após a aplicação, e nenhum inseto vivo foi visto 3 dias após a aplicação. , o efeito de controle é próximo de 99% após 16 dias.
Os resultados do bioensaio de campo acima mostram que, quando o número base de ácaros vermelhos é baixo ou alto, o uso de agente único e o uso de compostos com agentes químicos, o extrato de rizoma de Veratella vulgaris pode reduzir o número base de vermes vermelhos e melhorar o efeito de controle de pesticidas químicos. Demonstrou excelente efeito de controle. Ao mesmo tempo, o extrato de rizoma de heléboro é derivado de plantas. Na concentração recomendada, é seguro para uso nos estágios de brotação, floração e frutos jovens da maioria das plantas, e não tem efeito sobre a expansão de brotos, flores e frutos. É seguro e ecologicamente correto para organismos não alvos, como inimigos naturais de ácaros, e não apresenta resistência cruzada com inseticidas e acaricidas existentes. É muito adequado para o manejo integrado de ácaros (MIP). Com a redução do uso de pesticidas químicos, os resíduos de pesticidas químicos como etoxazol, espirodiclofeno e bifenazato em frutas cítricas podem atender plenamente à "Norma Nacional de Segurança Alimentar da China para Limites Máximos de Resíduos de Pesticidas em Alimentos" e à "Norma de Alimentos da União Europeia". A Norma de Limite de Resíduos de Pesticidas e a Norma de Limite de Resíduos de Pesticidas dos EUA em Alimentos oferecem uma garantia sólida para a segurança alimentar e a qualidade e a segurança dos produtos agrícolas.
A tecnologia de edição genética promove a industrialização do heléboro
O heléboro é uma planta medicinal comum e uma erva perene da família Liliaceae. Cresce em montanhas, florestas ou arbustos. Distribui-se por Shanxi, Hebei, Henan, Shandong, Liaoning, Sichuan, Jiangsu e outras regiões da China. É rico em recursos naturais. De acordo com a investigação, a produção anual de heléboro medicinal é de cerca de 300 a 500 toneladas, e as variedades incluem muitas variedades, como heléboro, heléboro de Xing'an, heléboro de Maosu e heléboro de Guling, e os componentes ativos de cada espécie não são os mesmos.
Com o rápido desenvolvimento da biotecnologia e a pesquisa aprofundada sobre materiais medicinais de heléboro, o uso da tecnologia de edição genética para aprimorar espécies medicinais de heléboro e a domesticação artificial de espécies selvagens de heléboro progrediu em etapas. O cultivo artificial de variedades de heléboro reduzirá significativamente os danos causados pela escavação de heléboro aos recursos de germoplasma selvagem e promoverá ainda mais a industrialização do heléboro nos campos agrícola e médico.
No futuro, espera-se que os extratos naturais de rizomas de heléboro derivados de plantas medicinais reduzam gradualmente o uso de acaricidas químicos tradicionais e façam mais melhorias na melhoria da qualidade dos produtos agrícolas, melhorando a qualidade e a segurança dos produtos agrícolas, melhorando o ambiente ecológico agrícola e mantendo a biodiversidade. grande contribuição.
Horário da publicação: 08/08/2022