Akarisitler, tarım, sanayi ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılan bir pestisit sınıfıdır. Esas olarak tarımsal akarları veya çiftlik hayvanları veya evcil hayvanlardaki keneleri kontrol etmek için kullanılır. Dünya her yıl akar zararlıları nedeniyle büyük kayıplar yaşamaktadır. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü'ne göre, dünya sığır sürülerinin %80'i kene istilasına uğramış durumda ve bu durum dünyaya yılda tahmini 7,3 milyar dolarlık ekonomik kayba neden oluyor. Güney Amerika'da, örümcek akarı Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) tarafından zarar gören soya fasulyesi bitkileri, tahıl veriminde yaklaşık %18,28'lik bir kayıp yaşadı. Çin'de ise yaklaşık 40 milyon dönümlük narenciye tarlası Panonychus citri (McGregor) tarafından istilaya uğramıştır. Bu nedenle, küresel pazarda akarisitlere olan talep her geçen yıl artmaktadır. 2018 yılında akarisit pazarındaki en büyük sekiz ürün şunlardır: spirodiklofen, spirometikon, diafentiuron, bifenazat, piridaben ve propargit, hekzitiyazoks ve fenpiroksimat, toplam satışları 572 milyon ABD dolarıdır ve akarisit pazarının %69,1'ini oluşturmaktadır ve pazar büyüklüğünün 2025 yılına kadar 2 milyar ABD dolarına ulaşması beklenmektedir. Küresel ekilebilir arazi azaldıkça, nüfus arttıkça, doğal ürünlere olan talep arttıkça ve sürdürülebilir tarım uygulamalarına olan talep arttıkça akarisitlerin pazar büyüklüğünün daha da büyümesi muhtemeldir.
Küresel akarisit pazarının analizi, kırmızı örümcek akarı, Panclaw turunçgilleri ve Panonychus urmi'nin, pazarın %80'inden fazlasını oluşturan, ekonomik açıdan en önemli zararlı akar türleri olduğunu göstermektedir. Diğer ilgili akarlar ise yalancı örümcek akarları (çoğunlukla kısa örümcek akarları), pas akarları ve safra ve at sineği akarlarıdır. Narenciye, üzüm asmaları, soya fasulyesi, pamuk ve mısır dahil olmak üzere sebze ve meyveler, akarisitlerin uygulandığı başlıca ürünlerdir.
Ancak, örümcek akarları ve panclaw akarları gibi otçul akarların kısa yaşam döngüsü, partenogenez, benzersiz metabolik araçları ve güçlü çevresel uyum yetenekleri nedeniyle akarisitlere karşı dirençleri hızla artmıştır. Bildirilen 12 dirençli eklembacaklıdan 3'ü akarlardır. Akarisitlerin küresel uygulamasında, organofosfatlar, karbamatlar, organoklorinler ve piretrinler gibi geleneksel kimyasal akarisitler hala baskın bir konumdadır. Son yıllarda, bifenazat ve asetafenak gibi yüksek etkili akarisitler çıkmış olsa da, akarisitlerin homojenizasyonu sorunu hala ciddidir. Bu akarisitlerin uzun süreli ve bilimsel olmayan kullanımıyla, otçul akarların çoğu piyasadaki kimyasal akarisitlere karşı farklı derecelerde direnç geliştirmiş ve etkileri önemli ölçüde azalmıştır. Öte yandan, çevre sorunlarına artan ilgi ve organik tarım alanının giderek yaygınlaşmasıyla birlikte, küresel pazarda bitkileri korumak için doğal ürünlere olan talep önemli ölçüde artmıştır. Bu nedenle, güvenli, etkili, çevre dostu, doğal düşmanlara daha az zararlı ve direnç geliştirmesi kolay olmayan güvenli ve yeni biyolojik akarisitlerin geliştirilmesi kaçınılmazdır.
Buna dayanarak, Çin'in biyolojik kaynak avantajlarından tam olarak yararlanarak biyolojik akarisitlerin araştırma, geliştirme ve uygulanmasının teşvik edilmesinin sanayi ve endüstriyel kalkınma açısından acil bir ihtiyaç olduğu sonucuna varılmıştır.
1. Veratrotrol alkaloidlerinin araştırma geçmişi
Dağ soğanı olarak da bilinen kara kardelen, çok yıllık bir tıbbi bitkidir. Çin'e özgü bir böcek öldürücü bitki olan kara kardelen, genellikle vejetasyon döneminde rizomlarını söküp, koyun, keçi, sığır ve diğer çiftlik hayvanlarını soğuk suda yıkamak ve ev sineği kurtçukları ve diğer parazitlerle mücadele etmek için hafif bir kaynatma haline getirerek kızartır. Araştırmacılar daha sonra kardelenin diğer zararlılar üzerinde de iyi bir kontrol etkisine sahip olduğunu keşfettiler. Örneğin, Veratrum köksapının etil asetat özütü, Plutella xylostella'nın ikinci ve üçüncü evre larvaları üzerinde iyi bir böcek öldürücü etkiye sahipken, Veratrol alkaloid özütü, Alman hamamböceğinin yetişkin ve dördüncü evre larvaları üzerinde belirli bir öldürücü etkiye sahiptir. Aynı zamanda, araştırmacılar Veratrum köksapının farklı özütlerinin de iyi akar öldürücü etkiye sahip olduğunu buldular; bunlar arasında etanol özütü>kloroform özütü>n-bütanol özütü bulunur.
Ancak aktif bileşenlerin nasıl çıkarılacağı zor bir sorundur. Çinli araştırmacılar, veratrum rizomlarından aktif maddeleri elde etmek için genellikle amonyak-alkalize kloroform ultrasonik ekstraksiyonu, su ekstraksiyonu, etanol perkolasyon ekstraksiyonu ve süperkritik CO2 ekstraksiyonunu kullanırlar. Bunlar arasında, amonyak-alkalize kloroform ultrasonik ekstraksiyon yöntemi, ekstraksiyon oranı nispeten yüksek olmasına rağmen büyük miktarda toksik çözücü kloroform kullanır; su ekstraksiyon yönteminin çok sayıda ekstraksiyon süresi, büyük su tüketimi ve düşük ekstraksiyon oranı vardır; oran düşüktür. Veratrolin alkaloidlerini çıkarmak için kullanılan süperkritik CO2 ekstraksiyon yöntemi yalnızca yüksek bir ekstraksiyon oranına sahip olmakla kalmaz, aktif bileşenler yok olmaz, aynı zamanda elde edilen ürünlerin tıbbi aktivitesi ve aktif bileşenlerin saflığı büyük ölçüde iyileştirilir. Ek olarak, CO2 toksik olmayan ve çözücü içermeyen kalıntı, insan vücudu ve çevre için zararsızdır, bu da geleneksel ekstraksiyon yöntemlerinin neden olduğu çevre kirliliğini yavaşlatabilir ve bitkisel tıbbi etkiler için en iyi ekstraksiyon ve ayırma teknolojilerinden biri olarak listelenmiştir. Ancak üretim sürecinin riskli olması ve maliyetinin yüksek olması, geniş çaplı endüstriyel uygulamasını engellemektedir.
2. Veratrotrol alkaloidlerinin araştırma ve geliştirme ilerlemesi
Veratrum ekstraksiyon teknolojisi üzerine çalışma. Eş-ekstraksiyon teknolojisi, esas olarak doğal tıbbi maddelerle desteklenen geleneksel Çin tıbbi maddesi veratrorum'a dayanmaktadır. Veratrotoin ve diğer birçok aktif bileşen birlikte hazırlanır ve aynı zamanda, bitkisel tıbbi maddeleri sürekli olarak ekstrakte etmek için farklı çözücüler kullanılır. Böylece, bitkisel tıbbi maddelerdeki etkili aktif bileşenlerin aşamalı olarak saflaştırılması ve çökeltilmesi en üst düzeye çıkarılır. Aynı ham madde partisinden farklı veya benzer işlevselliğe sahip bileşiklerin grup bileşenleri elde edilir. Bitkisel hammaddelerin kullanım oranı önemli ölçüde iyileştirilir, üretim maliyetleri düşürülür ve pazar rekabet gücü önemli ölçüde artırılır.
Veratrum aktif maddelerinin etki mekanizmasının incelenmesi. Veratrol köksap özütü, veratrol, resveratrol, veratrotoin, siklopamin, veratrol ve resveratrol oksit gibi ondan fazla aktif bileşen içeren bir karışım türüdür. Zararlıların sinir sistemi.
Araştırma raporlarına göre, toksisitesi voltaj bağımlı Na+ kanallarının açılmasına ve bunun da voltajla aktive olan Ca2+ kanallarını açarak nörotransmitter salınımına dayanmaktadır. Voltaj kapılı sodyum iyon kanalları, nöronal ve kas sinyallemesinin ayrılmaz bir parçasıdır. Veratrum özütündeki aktif bileşenler, sodyum iyon kanallarında akım bozukluklarına neden olarak membran geçirgenliğinde değişikliklere, titreme şokuna ve sonunda ölüme yol açabilir.
Aynı zamanda, bazı Fransız bilim insanları, veratrolin alkaloidlerinin böceklerin asetilkolinesterazını (AChE) rekabet dışı bir şekilde inhibe edebileceğini bildirmiştir. Veratrotrol alkaloidlerinin yeni etki mekanizması nedeniyle, çok bölgeli saldırılar meydana gelebilir ve akarların kendi yapısal değişiklikleri yoluyla çok bölgeli ilaçlara uyum sağlamaları zor olduğundan, ilaç direnci geliştirmeleri kolay değildir.
%0,1 CE kardelen köksapı özütü hazırlama teknolojisi. Gelişmiş özütleme teknolojisiyle desteklenen ve mükemmel hazırlama teknolojisiyle desteklenen ilacın yüzey gerilimi düşüktür, bu da böcek vücudunu hızla sarabilir, ilaç çözeltisinin nüfuz etmesini ve emilimini artırabilir ve aktif bileşenlerin etkisini artırabilir. Suda iyi dağılır ve çözelti dağıldıktan sonra şeffaf ve homojendir. 1000 kat seyreltme ile kanvas levhanın tamamen ıslanması için gereken süre 44 saniyedir ve hızla ıslanıp nüfuz edebilir. Çoklu ışık saçılımı kararlılığı verileri, %0,1 CE veratrum köksapı özütü preparatının iyi bir kararlılığa sahip olduğunu ve çeşitli saha uygulama ortamlarını tam olarak karşıladığını göstermiştir.
%0,1 CE veratrum köksap özütünün uygulama teknolojisine ilişkin araştırma ilerlemesi
Yeni teknoloji, ilacın hızlı etki özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdi. Önceki teknolojiyle karşılaştırıldığında, ürün tek bir bileşenin kullanımını azalttı. Benzersiz işlem sayesinde, üründeki bileşenler daha bol ve sinerjik etki daha belirgin hale geldi.
Aynı zamanda, mevcut kimyasal pestisitlerle birlikte kullanıldığında, öncelikle kırmızı örümcek akarlarının popülasyon tabanını önemli ölçüde azaltabilir, kimyasal pestisit miktarını azaltabilir ve kontrol etkisini artırabilir. Özetle, Çin'in Guangxi eyaletine bağlı Hezhou kentinde turunçgil Panonychus akarının yüksek görülme sıklığı döneminde, %0,1 CE Veratrum köksap özütü + %30 etoksazol püskürtmek 20 dakikada etkili olmuş, uygulamadan 3 gün sonra canlı böcek görülmemiş ve kontrol etkisi uygulamadan 11 gün sonra olmuştur. %95'in üzerinde tutulabilir. Jiangxi Ruijin göbek portakalı turunçgil panclaw akarlarının erken evresinde, %0,1 CE Veratrum köksap özütü + %30 tetramizine bifenazat uygulamadan 1 gün sonra ölmüş ve uygulamadan 3 gün sonra canlı böcek görülmemiştir. Kontrol etkisi 16 gün sonra %99'a yakındır.
Yukarıdaki saha biyolojik deney sonuçları, kırmızı örümcek akarlarının baz sayısının düşük veya yüksek olduğu durumlarda, tek ajan kullanımı ve kimyasal ajanlarla bileşik kullanımında, Veratella vulgaris rizom özütünün kırmızı örümcek kurtlarının baz sayısını azaltabileceğini ve kimyasal pestisitlerin kontrol etkisini artırabileceğini göstermektedir. Mükemmel kontrol etkisi göstermiştir. Aynı zamanda, kardelen rizom özütü bitkilerden elde edilmektedir. Önerilen konsantrasyonda, çoğu bitkinin tomurcuklanma, çiçeklenme ve genç meyve dönemlerinde güvenle kullanılabilir ve sürgün, çiçek ve meyvelerin genişlemesi üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Akarların doğal düşmanları gibi hedef dışı organizmalar için güvenli ve çevre dostudur ve mevcut insektisitler ve akarisitlerle çapraz direnci yoktur. Akarların entegre yönetimi (IPM) için çok uygundur. Kimyasal pestisit kullanımının azalmasıyla birlikte, turunçgillerdeki etoksazol, spirodiklofen ve bifenazat gibi kimyasal pestisit kalıntıları, “Gıdalarda Pestisitlerin Maksimum Kalıntı Limitleri İçin Çin Ulusal Gıda Güvenliği Standardı” ve “Avrupa Birliği Gıdaları” standartlarını tam olarak karşılayabilir. Pestisit Kalıntı Limit Standardı ve ABD Gıdalarda Pestisit Kalıntı Limit Standardı, gıda güvenliği ve tarım ürünlerinin kalitesi ve güvenliği için sağlam bir garanti sağlar.
Gen düzenleme teknolojisi kardelenin endüstriyelleşmesini teşvik ediyor
Karaca otu, Liliaceae familyasından yaygın bir tıbbi bitki ve çok yıllık bir bitkidir. Dağlarda, ormanlarda veya çalılıklarda yetişir. Shanxi, Hebei, Henan, Shandong, Liaoning, Sichuan, Jiangsu ve Çin'in diğer bölgelerinde yaygındır. Yabani kaynaklar açısından zengindir. Araştırmaya göre, tıbbi karaca otunun yıllık verimi yaklaşık 300-500 tondur ve karaca otu, Xing'an karaca otu, Maosu karaca otu ve Guling karaca otu gibi birçok çeşidi vardır ve her türün aktif bileşenleri aynı değildir.
Biyoteknolojinin hızla gelişmesi ve kardelen tıbbi malzemeleri üzerine derinlemesine araştırmalar sayesinde, gen düzenleme teknolojisinin kardelen tıbbi türlerini geliştirmek ve yabani kardelen türlerinin yapay olarak evcilleştirilmesi için kullanımı aşama aşama ilerlemiştir. Kardelen çeşitlerinin yapay olarak yetiştirilmesi, kardelen kazılarının yabani germ plazma kaynaklarına verdiği zararı büyük ölçüde azaltacak ve kardelenin tarım ve tıp alanında endüstriyel kullanımını daha da artıracaktır.
Gelecekte, tıbbi bitkilerden elde edilen doğal kardelen köksapı ekstraktlarının, geleneksel kimyasal akarisitlerin kullanımını giderek azaltacağı ve tarım ürünlerinin kalitesinin iyileştirilmesinde, tarım ürünlerinin kalitesinin ve güvenliğinin artırılmasında, tarımsal ekolojik ortamın iyileştirilmesinde ve biyolojik çeşitliliğin korunmasında daha fazla ilerleme sağlayacağı beklenmektedir.
Gönderi zamanı: 08 Ağu 2022