多殺菌素的生物合成-全文預(yù)覽
【正文】 ，商品名為Tracer，用在棉花上。目前，國內(nèi)對多殺菌素的研究尚處于試驗階段。到目前為止，另外還發(fā)現(xiàn)了15種多殺菌素類化合物[810]，包括組份K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, Y。多殺菌素不易溶于水，易溶于有機溶劑，例如：甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二甲基亞砜及二甲基甲酰胺等。多殺菌素在環(huán)境中通過多種途徑組合的方式進行降解, 主要為光降解和微生物降解, 最終變成碳、氫、氧、氮等自然組份。表1 多殺菌素A和D的物理與化學(xué)性質(zhì)多殺菌素A多殺菌素D相對分子量經(jīng)驗分子式C42H67NO16C41H65NO16熔點(℃)84～～170蒸汽壓(Pa)10101010水中溶解度(mg/L)pH 29029pH 235pH 16正辛醇/水分配系數(shù)(logP)pH pH pH 3 多殺菌素的作用機理和生物學(xué)性質(zhì) 多殺菌素的作用機理和抗性治理多殺菌素具有全新的作用機理[13]，它并不作用于乙酰膽堿酯酶和Na＋通道，使之不同于傳統(tǒng)的有機磷和擬除蟲菊酯類殺蟲劑。多殺菌素同時也作用于γ氨基丁酸受體，有可能這進一步促成了其殺蟲活性的提高，如此的作用模式可謂獨一無二[12]。多殺菌素具有獨特的殺蟲作用機制，符合抗性治理的理念，與現(xiàn)存化學(xué)藥劑無交互抗性，可以與現(xiàn)有的蟲害防治產(chǎn)品輪換應(yīng)用。 多殺菌素的殺蟲譜和毒性多殺菌素屬廣譜殺蟲劑，試驗證明多殺菌素能有效地控制鱗翅目、雙翅目和纓翅目害蟲, 另外它還可以很好地防治鞘翅目和直翅目中某些大量吞食葉片的害蟲種類[1416]。根據(jù)中國農(nóng)藥毒性分級標(biāo)準(zhǔn)，多殺菌素屬低毒殺蟲劑。同時，多殺菌素對許多益蟲和有益生物也具有很高的安全閾界，相比之下它對捕食性甲蟲、口器昆蟲、草蛉和螨類毒性較低。 多殺菌素產(chǎn)生菌株的選育 菌種特性[19]多刺糖多孢菌是好氧型革蘭氏陽性放線菌, 它是由一位化學(xué)家在加勒比海度假時從一個廢棄的糖蜜酒廠附近土壤中分離得到的，通過對其發(fā)酵液的抗蚊蟲幼蟲活性測定發(fā)現(xiàn)了多殺菌素。孢子形狀為橢圓形。改良發(fā)酵條件只能在較低水平上提高目的菌株的產(chǎn)素水平，通過高產(chǎn)菌株育種技術(shù)改變菌株的部分遺傳信息，能有效地提高目的菌株的產(chǎn)素水平。刺糖多孢菌作為一種新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的產(chǎn)生菌，遺傳背景和生物合成途徑尚未搞清楚，故一般采用常規(guī)誘變方法進行菌種選育。接種后的斜面28℃培養(yǎng)8～10天后接種于種子搖瓶。搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基為：葡萄糖，淀粉，精氨酸，黃豆粉，玉米漿，酵母浸出粉，CaCO3，pH 。例如：大規(guī)模發(fā)酵時優(yōu)選的碳源為葡萄糖和麥芽糖，但也可使用核糖、木糖、果糖、半乳糖、甘露糖、甘露醇、可溶性淀粉、土豆糊精、油酸甲酯、油類等。常規(guī)消泡劑會抑制多殺菌素的產(chǎn)生。 多殺菌素的分離提純和測定多殺菌素是親脂的，如果在發(fā)酵中使用大量的油類，多殺菌素將會部分被提取到發(fā)酵液中，此時需采用全發(fā)酵液提?。蝗绻皇褂没蛑皇褂蒙倭坑皖?，則絕大部分多殺菌素存在于菌絲體中，這種情況下先過濾得到菌絲體再提取多殺菌素更為有效。高效液相色譜 (HPLC)法是多殺菌素測定的常用方法，其各個組份都可用HPLC進行定性或定量分析。自從1997年第一次有產(chǎn)品出現(xiàn)，多殺菌素一直維持高效和安全性的工業(yè)記錄。多殺菌素于2005年在美國注冊為儲糧殺蟲劑。表3 多殺菌素作為儲糧防護劑（1mg/kg）在實驗室的效果蟲種硬紅春麥硬紅冬麥玉米成蟲死亡率％卵孵化率％幼蟲死亡率％49天后成蟲出現(xiàn)率％糧粒破壞率％12天后幼蟲死亡率％49天后成蟲死亡率％49天后糧粒破壞率％印度谷蛾－010000///麥蛾－0－00///谷蠹1000100001001000雜擬谷盜100010042///銹赤扁谷盜1000100001001000米扁蟲1000//////米象100259801001000赤擬谷盜250100628494鋸谷盜6592///1001000玉米象359599001001000從表3中可以看出，1ppm多殺菌素就能完全防治印度谷蛾、麥蛾、谷蠹、雜擬谷盜、銹赤扁谷盜、米扁蟲。長期研究表明，在田間或倉庫的條件下，多殺菌素重點是對害蟲種群的影響和對整個生活史的控制。％％的小麥中的殺蟲效果沒有什么變化。實驗室研究和實倉實驗研究已經(jīng)表明大部分儲糧害蟲種類只需1ppm 多殺菌素就能通過破壞其生活史來達到防治效果。此外，多殺菌素具有獨特的作用機制且對害蟲無抗性或與其它產(chǎn)品無交互抗性，因此可安全應(yīng)用于實踐。目前被美國注冊在糧食上使用的糧種主要有大麥，鳥餌，玉米（田間，甜玉米，爆米花用的和種用玉米）、狐尾草、栗、珍珠稷、稷，燕麥、稻谷、高梁、小麥、和其它非谷物種子（花，草，觀賞植物）；為了保護糧食、飼料和油料作物免受害蟲的危害，害蟲種類主要包括谷蠹、印度谷蛾、米象、米蛾、粉斑螟、雜擬谷盜和米扁蟲，其它害蟲如米象、谷象、玉米象、赤擬谷盜、鋸谷盜和銹赤扁谷盜的防治效果不大好；多殺菌素的最大使用劑量為：1mg/kg，即使抗性很高的害蟲使用1ppm 多殺菌素防治就行。結(jié)果表明，多殺菌素對這三種主要儲糧害蟲都有較好的觸殺效果，、 mg/m2的濃度下，48小時的防治效果均達90％以上，特別是對嗜蟲書虱的觸殺作用顯著高于鋸谷盜和米象[34]。由于多殺菌素的優(yōu)越性能，使其有望成為新一代儲糧防護劑的主要品種。 Steffens JJ (Eds). Synthesis and Chemistry of Agrochemicals III Washington DC: American Chemical Society, 1992. 214–225. [13] Salgado VL. The mode of action of spinosad and other insect contro
化學(xué)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1