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植物源殺菌劑研究中存在的問題

植物源殺菌劑研究中存在的問題

                             保護傘技術部

    植物中殺菌成分的含量受多種因素的影響,提取方法、劑型研究等因素也直接影響到植物源殺菌劑的實際應用,同時,其有效成分的鑒定,購校關系、殺菌機理研究等都直接影響到殺菌劑的生物合成、應用。

1、擴大有殺菌作用的植物資源的調查,建立殺菌植物資源數據庫。

我國幅員遼闊,擁有豐富的植物資源,僅藥用植物的種數就有8 000種左右,其中一部分具有抑菌、殺菌作用,近些年來通過許多學者的不斷研究篩選,我們已經掌握了許多有抑菌、殺菌作用的植物資源,為我們開發合成新型環保的農藥提供了幫助。但是這些篩選研究往往相對集中在若干個科、屬,其他科、屬許多有殺菌作用的植物存在漏選的可能,因此應該加大篩選的范圍,尤其在一些偏遠地區、山區中可能存在著抗菌、殺菌植物資源。同時,篩選工作存在重復性,缺乏系統性,各地研究機構、高校應該相互聯系、共同協作,系統研究并建立殺菌植物資源數據庫,從而避免漏選和重復性工作。

2、建立高效、快速、準確的活性物質篩選方法。

抑菌、殺菌活性物質篩選方法是否合適對發現新的殺菌成分具有重要作用,現在篩選工作大多停留在用一種或幾種溶劑對植物資源進行提取,并用這種粗提物在實驗室內對病原菌的毒力的測定,這種在單一、穩定的條件下的抑菌效果,與自然界氣候的變化、多種病菌共同存在的條件存在很大差異,這種篩選方法有可能導致一些活性物質的漏篩。我們需要根據每個植物對象的特點,采用靈活的研究方法,如科學合理的提取分離體系和檢測方法,同時要加強與生物學科、化學學科之間的交叉與合作,這樣才能推動植物源殺菌劑研究的深入發展。比如應用生物分子相互作用分析系統(BIA)可以快速查出藥劑在生物體中的受體閱,有望發現新的靶標,將為新型殺菌劑的開發開辟一個全新的方向。

3、加強植物資源抑菌、殺菌成分提取研究

植物體內活性物質種類、含量受遺傳因素、外界環境等條件的影響。因此即使相同的植物其體內活性物質也因生長地域、氣候條件而不同,同時活性物質含量往往以植物特定部位、特定生長發育時期最高,現今國內仍有許多研究只是對某個植物進行殺菌活性篩選,并沒有充分考慮到產地、提取部位、采摘時間等因素,因此我們應以某個地區特定的殺菌植物為研究對象,確定其活性物質有效的部位和采摘提取時期。同時由于植物體內含有多種物質而往往抑菌活性物質含量又很少,因此必須用合理的提取分離手段才能得到純度高、作用好的抑菌物質。我們常用的提取方法包括煎煮法、水蒸氣蒸餾法、浸漬法、滲漉法、回流法。近年來我國的研究方法和技術不斷提高,相繼開發利用了超臨界流體萃取法( SFE)酶法、微波輔助提取法、超聲波技術提取法、半仿生提取法(酸堿法)超微粉碎技術、真空液相層析等提取方法,使活性成分提取效率得到了極大地提高,但對于不同的殺菌有效物質、不同的植物要綜合運用各種先進提取技術、優化提取方法,降低生產成本。為了滿足工廠化對保植物資源的需求,可以利用生物技術如組織培養技術、細胞培養技術,對植物資源進行快速繁殖,同時,要加快實驗室的提取分離技術工廠化的步伐,使先進的技術和實際生產緊密結合,在考慮殺菌效果的同時要充分考慮到成本的因素,加強植物源殺菌劑在市場上的競爭力,只有這樣植物源殺菌劑才能真正的應用于實際生產中。

4、確定各有效成分間構效關系、深入抗菌機理的研究,從而設計合成新農藥。

現階段國內對植物源殺菌劑的研究還處在有效植物的篩選,粗提物的應用效果上,對于提取液的有效成分含量的鑒定也取得了一定的進展,但對于有效成分間構效關系、抗菌機理的研究還處于起步階段,要綜合運用高分辨質譜、二維核磁共振譜、單晶X射線衍射法等技術確定有效成分的分子結構,同時應探索其結構與活性的關系,以尋找先導結構進行結構修飾與改造,從而進行半合成或全合成,并將其開發成為新型、安全、高效的殺菌劑。

5、復配的研究

    單一的植物提取液就含有幾十種甚至上百種成分,這些成分中可能有一種起到主要的抑菌作用,也可能是兩種或是多種成分之間共同作用的結果,往往有時某種植物提取液無明顯的抑菌效果,但是與其他植物提取液復合后就加強了抑菌能力。或是植物提取液與其他殺菌劑復合后其殺菌能力得到大幅度提高。通過與化學殺菌劑復配,不僅可利用化學殺菌劑作用快的特點,提高速效性,而且可運用植物源有效成分的復雜性,不易產生抗()藥性,從而達到互補,研制開發出新型、高效、安全的殺菌劑。

6、加強植物源殺菌劑的助劑研究,開發植物源殺菌劑新劑型

    植物源殺菌劑的效果得到最大發揮,我們應加強增效劑、滲透劑等助劑的研究, 同時加強不同殺菌劑之間的混合復配研究。有些植物源殺菌劑活性成分對光和熱不穩定,有些會隨時間而變質失效,這給植物源殺菌劑的貯藏、使用帶來一定的影響,因此我們應加強這方面的研究。 在劑型方面目前我國農藥的劑型是以乳油和可濕性粉劑為主。乳油生產、貯運和使用中都不安全。粉劑污染環境,農藥有效利用率低。因此我們要加強水溶劑、微乳劑等對環境造成的污染小,對人畜安全,綠色環保劑型的研究。 

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