Akarizide sind eine Klasse von Pestiziden, die in der Landwirtschaft, Industrie und anderen Branchen weit verbreitet sind.Es wird hauptsächlich zur Bekämpfung von landwirtschaftlichen Milben oder Zecken bei Nutztieren oder Haustieren eingesetzt.Jedes Jahr erleidet die Welt große Verluste durch Milbenschädlinge.Nach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen sind 80 Prozent der Rinderherden weltweit von Zecken befallen, was der Welt jährlich schätzungsweise 7,3 Milliarden US-Dollar an wirtschaftlichen Verlusten kostet.In Südamerika verloren Sojapflanzen, die durch die Spinnmilbe Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) geschädigt wurden, etwa 18,28 % des Getreideertrags.In China sind auch fast 40 Millionen Hektar Zitrusfrüchte von Panonychus citri (McGregor) befallen.Daher steigt die globale Marktnachfrage nach Akariziden von Jahr zu Jahr.Die acht wichtigsten Produkte auf dem Akarizidmarkt im Jahr 2018 sind: Spirodiclofen, Spiromethicon, Diafenthiuron, Bifenazat, Pyridaben sowie Propargit, Hexythiazox und Fenpyroximat. Ihr Gesamtumsatz beträgt 572 Millionen US-Dollar, was 69,1 % des Akarizidmarktes ausmacht Es wird erwartet, dass der Markt bis 2025 2 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Der Markt für Akarizide dürfte größer werden, da die weltweite Ackerfläche abnimmt, die Bevölkerung zunimmt, die Nachfrage nach Naturprodukten steigt und die Nachfrage nach nachhaltigen landwirtschaftlichen Praktiken zunimmt.
Die Analyse des weltweiten Akarizidmarktes zeigt, dass die Rote Spinnmilbe, die Panclaw-Zitrusmilbe und Panonychus urmi mit Abstand die wirtschaftlich bedeutendsten Schädlingsmilbenarten sind und mehr als 80 % des Marktes ausmachen.Weitere verwandte Milben sind die Pseudo-Spinnmilbe (hauptsächlich die Kurzspinnmilbe), die Rostmilbe sowie die Gall- und Bremsenmilbe.Gemüse und Obst, darunter Zitrusfrüchte, Weinreben, Sojabohnen, Baumwolle und Mais, sind die Hauptkulturen, bei denen Akarizide eingesetzt werden.
Aufgrund des kurzen Lebenszyklus, der Parthenogenese, der einzigartigen Stoffwechselwerkzeuge und der starken Anpassungsfähigkeit an die Umwelt pflanzenfressender Milben wie Spinnmilben und Taschenkrallenmilben ist ihre Resistenz gegen Akarizide jedoch schnell gewachsen.Drei der zwölf gemeldeten resistenten Arthropoden sind Milben.Bei der weltweiten Anwendung von Akariziden nehmen herkömmliche chemische Akarizide wie Organophosphate, Carbamate, Organochlore und Pyrethroide immer noch eine dominierende Stellung ein.Obwohl in den letzten Jahren hochwirksame Akarizide wie Bifenazat und Acetafenac auf den Markt kamen, ist das Problem der Homogenisierung von Akariziden immer noch ernst.Durch den langjährigen und unwissenschaftlichen Einsatz dieser Akarizide haben die meisten pflanzenfressenden Milben unterschiedliche Resistenzen gegen die auf dem Markt befindlichen chemischen Akarizide entwickelt und ihre Wirkung ist deutlich zurückgegangen.Andererseits ist mit der zunehmenden Aufmerksamkeit für Umweltfragen und der allmählichen Zunahme des Bereichs des ökologischen Landbaus die Nachfrage nach Naturprodukten zum Schutz von Nutzpflanzen auf dem Weltmarkt erheblich gestiegen.Daher steht die Entwicklung sicherer, effizienter, umweltfreundlicher, für natürliche Feinde weniger schädlicher und sicherer sowie neuer biologischer Akarizide bevor, bei denen es nicht leicht ist, Resistenzen zu entwickeln.
Auf dieser Grundlage ist es dringend erforderlich, dass die Industrie und die industrielle Entwicklung die Vorteile der biologischen Ressourcen Chinas voll ausschöpfen, um die Forschung, Entwicklung und Anwendung biologischer Akarizide voranzutreiben.
1. Forschungshintergrund von Veratrotrolalkaloiden
Nieswurz, auch Bergzwiebel oder Schwarze Nieswurz genannt, ist ein mehrjähriges Heilmittel.Da es sich um eine einheimische insektizide Pflanze in China handelt, werden die Rhizome oft während der Vegetationsperiode ausgegraben und zu einem milden Sud gebraten, um Schafe, Ziegen, Rinder und anderes Vieh kalt zu waschen und um Stubenfliegenmaden und andere Parasiten zu bekämpfen.Dann fanden Forscher heraus, dass Nieswurz auch eine gute Bekämpfungswirkung auf andere Schädlinge hat.Beispielsweise hat der Ethylacetat-Extrakt des Veratrum-Rhizoms eine gute insektizide Wirkung auf das zweite und dritte Larvenstadium von Plutella xylostella, während der Veratrol-Alkaloidextrakt eine gewisse tödliche Wirkung auf die erwachsenen und vierten Larvenstadien der Deutschen Schabe hat.Gleichzeitig fanden Forscher auch heraus, dass verschiedene Extrakte des Veratrum-Rhizoms eine gute akarizide Wirkung haben, darunter Ethanolextrakt, Chloroformextrakt und n-Butanolextrakt.
Allerdings ist die Extraktion der Wirkstoffe ein schwieriges Problem.Chinesische Forscher verwenden üblicherweise ammoniakalkalisierte Chloroform-Ultraschallextraktion, Wasserextraktion, Ethanol-Perkolationsextraktion und überkritische CO2-Extraktion, um Wirkstoffe aus Veratrum-Rhizomen zu gewinnen.Unter anderem verwendet die mit Ammoniak alkalisierte Chloroform-Ultraschallextraktion eine große Menge des giftigen Lösungsmittels Chloroform, obwohl die Extraktionsrate relativ hoch ist.Die Wasserextraktionsmethode weist viele Extraktionszeiten, einen hohen Wasserverbrauch und eine niedrige Extraktionsrate auf.Der Zinssatz ist niedrig.Das überkritische CO2-Extraktionsverfahren zur Extraktion von Veratrolinalkaloiden weist nicht nur eine hohe Extraktionsrate auf, die Wirkstoffe werden nicht zerstört, sondern auch die medizinische Wirksamkeit und die Reinheit der Wirkstoffe der gewonnenen Produkte werden deutlich verbessert.Darüber hinaus sind die ungiftigen und lösungsmittelfreien CO2-Rückstände für den menschlichen Körper und die Umwelt unschädlich, was die durch herkömmliche Extraktionsmethoden verursachte Umweltverschmutzung verlangsamen kann und als eine der besten Extraktions- und Trenntechnologien für aufgeführt wurde pflanzenheilkundliche Wirkung.Allerdings verhindern der riskante Produktionsprozess und die hohen Kosten eine großtechnische Anwendung.
2. Forschungs- und Entwicklungsfortschritt von Veratrotrolalkaloiden
Studie zur Extraktionstechnologie von Veratrum.Die Co-Extraktionstechnologie basiert hauptsächlich auf dem traditionellen chinesischen Heilstoff Veratrorum, ergänzt durch natürliche Heilstoffe., Veratrotoin und andere Mehrfachwirkstoffe werden gemeinsam hergestellt und gleichzeitig werden unterschiedliche Lösungsmittel verwendet, um die pflanzlichen Arzneimittel kontinuierlich zu extrahieren, um die Reinigung und Ausfällung der wirksamen Wirkstoffe in den pflanzlichen Arzneimitteln schrittweise zu maximieren.Gewinnung von Gruppenkomponenten von Verbindungen mit unterschiedlicher oder ähnlicher Funktionalität aus derselben Rohstoffcharge.Verbessern Sie die Auslastung pflanzlicher Rohstoffe erheblich, senken Sie die Produktionskosten und steigern Sie die Wettbewerbsfähigkeit des Marktes erheblich.
Studie zum Wirkmechanismus von Veratrum-Wirkstoffen.Veratrol-Rhizom-Extrakt ist eine Art Mischung, die mehr als zehn Wirkstoffe wie Veratrol, Resveratrol, Veratrotoin, Cyclopamin, Veratrol und Resveratroloxid enthält.Das Nervensystem von Schädlingen.
Forschungsberichten zufolge beruht seine Toxizität auf der Öffnung spannungsabhängiger Na+-Kanäle, die wiederum spannungsaktivierte Ca2+-Kanäle öffnen, was zur Freisetzung von Neurotransmittern führt.Spannungsgesteuerte Natriumionenkanäle sind ein wesentlicher Bestandteil der neuronalen und muskulären Signalübertragung.Die aktiven Bestandteile im Veratrum-Extrakt können Stromstörungen in den Natriumionenkanälen verursachen, die zu Veränderungen der Membranpermeabilität führen und einen Zitterschock und schließlich den Tod verursachen können.
Gleichzeitig berichteten einige französische Wissenschaftler, dass Veratrolinalkaloide auch die Acetylcholinesterase (AChE) von Insekten nichtkompetitiv hemmen können.Aufgrund des neuartigen Wirkungsmechanismus von Veratrotrol-Alkaloiden kann es zu Angriffen an mehreren Stellen kommen, und es ist für Milben schwierig, sich durch ihre eigenen strukturellen Veränderungen an die Medikamente mit mehreren Wirkstellen anzupassen, sodass es nicht einfach ist, eine Arzneimittelresistenz zu entwickeln.
0,1 % CE-Technologie zur Herstellung von Nieswurz-Rhizom-Extrakt.Unterstützt durch fortschrittliche Extraktionstechnologie und ergänzt durch hervorragende Vorbereitungstechnologie ist die Oberflächenspannung des Arzneimittels gering, was den Insektenkörper schnell umhüllen, das Eindringen und die Absorption der Arzneimittellösung fördern und die Wirkung von Wirkstoffen verstärken kann.Es weist eine gute Dispergierbarkeit in Wasser auf und die Lösung ist nach der Dispergierung transparent und homogen.Bei 1000-facher Verdünnung beträgt die Zeit bis zur vollständigen Benetzung der Leinwand 44 Sekunden und sie kann schnell benetzen und eindringen.Die Stabilitätsdaten der Mehrfachlichtstreuung zeigten, dass das 0,1 % CE-Veratrum-Rhizom-Extraktpräparat eine gute Stabilität aufwies und verschiedene Feldanwendungsumgebungen vollständig erfüllte.
Forschungsfortschritte bei der Anwendungstechnologie von 0,1 % CE-Veratrum-Rhizom-Extrakt
Die neue Technologie hat die Schnellwirkungseigenschaften des Arzneimittels erheblich verbessert.Im Vergleich zur Vorgängertechnologie konnte mit dem Produkt der Einsatz einer einzigen Zutat reduziert werden.Durch den einzigartigen Prozess sind die Inhaltsstoffe im Produkt reichlicher vorhanden und der synergistische Effekt ist deutlicher.
Gleichzeitig kann es in Kombination mit vorhandenen chemischen Pestiziden erstens die Populationsbasis der Roten Spinnmilben erheblich reduzieren, die Menge chemischer Pestizide reduzieren und die Bekämpfungswirkung verbessern.Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in der Hochinzidenzperiode der Zitrusmilbe Panonychus in Hezhou, Guangxi, China, das Sprühen von 0,1 % CE-Veratrum-Rhizom-Extrakt + 30 % Etoxazol innerhalb von 20 Minuten wirksam war, 3 Tage nach der Anwendung keine lebenden Insekten mehr zu sehen waren und die … Der Kontrolleffekt trat 11 Tage nach der Anwendung auf.kann über 95 % gehalten werden.Im Frühstadium der Jiangxi-Ruijin-Nabelorangen-Zitrus-Panclaw-Milbe starben alle 0,1 % CE-Veratrum-Rhizom-Extrakt + 30 % Tetramizinbifenazat einen Tag nach der Anwendung, und drei Tage nach der Anwendung wurden keine lebenden Insekten mehr gesehen., der Kontrolleffekt liegt nach 16 Tagen bei nahezu 99 %.
Die oben genannten Feld-Bioassay-Ergebnisse zeigen, dass der Rhizomextrakt von Veratella vulgaris bei niedriger oder hoher Basenzahl der Roten Spinnmilben, bei Einzelwirkstoffverwendung und kombinierter Anwendung mit chemischen Wirkstoffen die Basenzahl der Roten Spinnmilben reduzieren und die Bekämpfung verbessern kann Wirkung chemischer Pestizide.Es zeigte eine ausgezeichnete Kontrollwirkung.Gleichzeitig wird der Rhizomextrakt der Nieswurz aus Pflanzen gewonnen.In der empfohlenen Konzentration ist die Anwendung im Knospungs-, Blüten- und jungen Fruchtstadium der meisten Pflanzen sicher und hat keinen Einfluss auf das Wachstum von Trieben, Blüten und Früchten.Es ist sicher und umweltfreundlich gegenüber Nichtzielorganismen wie den natürlichen Feinden von Milben und weist keine Kreuzresistenz mit vorhandenen Insektiziden und Akariziden auf.Es eignet sich sehr gut für das integrierte Milbenmanagement (IPM).Und mit der Reduzierung des Einsatzes chemischer Pestizide können die Rückstände chemischer Pestizide wie Etoxazol, Spirodiclofen und Bifenazat in Zitrusfrüchten den „China National Food Safety Standard for the Maximum Residue Limits of Pesticides in Foods“, „Europäische Union“, vollständig erfüllen Lebensmittel".Der Pesticide Residue Limit Standard und der US Pesticide Residue Limit Standard in Foods bieten eine solide Garantie für die Lebensmittelsicherheit sowie die Qualität und Sicherheit landwirtschaftlicher Produkte.
Die Gen-Editing-Technologie fördert die Industrialisierung der Nieswurz
Nieswurz ist ein weit verbreitetes Heilmittel und ein mehrjähriges Kraut aus der Familie der Liliengewächse.Es wächst in Bergen, Wäldern oder Büschen.Es wird in Shanxi, Hebei, Henan, Shandong, Liaoning, Sichuan, Jiangsu und anderen Orten in China vertrieben.Es ist reich an Wildressourcen.Der Untersuchung zufolge liegt die jährliche Produktion von medizinischem Nieswurz bei etwa 300–500 Tonnen, und die Sorten umfassen viele Sorten, wie Nieswurz, Xing'an-Nieswurz, Maosu-Nieswurz und Guling-Nieswurz, und die aktiven Bestandteile jeder Art sind nicht das gleiche.
Mit der rasanten Entwicklung der Biotechnologie und der intensiven Forschung zu medizinischen Materialien für Nieswurz hat der Einsatz von Gen-Editing-Technologie zur Verbesserung medizinischer Nieswurzarten und zur künstlichen Domestizierung wilder Nieswurzarten schrittweise Fortschritte gemacht.Der künstliche Anbau von Nieswurz-Sorten wird die Schäden, die durch die Ausgrabung von Nieswurz an wilden Keimplasma-Ressourcen entstehen, erheblich reduzieren und die Industrialisierung von Nieswurz im landwirtschaftlichen und medizinischen Bereich weiter fördern.
Es wird erwartet, dass natürliche Nieswurz-Rhizomextrakte aus Heilpflanzen in Zukunft den Einsatz traditioneller chemischer Akarizide schrittweise reduzieren und weitere Verbesserungen bei der Verbesserung der Qualität landwirtschaftlicher Produkte, der Verbesserung der Qualität und Sicherheit landwirtschaftlicher Produkte sowie der Verbesserung der landwirtschaftlichen ökologischen Umwelt bewirken und Erhaltung der Artenvielfalt.toller Beitrag.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.08.2022